模块化建造SPMT小车装船优化方案探讨

模块化建造SPMT小车装船优化方案探讨中国论文网hB|.?o^
黄 亮1 刘传辉1 施虹伊2 马 敏1 杨金栋1中国论文网xw[2Hk+\{3o
（1.海洋石油工程（青岛）有限公司 山东青岛 266520；
c4MiB;y,bz2i%A02.中国石油海洋工程有限公司 山东青岛 266520）
WI*yA T9f$q^0【摘要】本文以我司场地上的导管架及模块装船运输为例，通中国论文网+M mi]3s!x0d.u ` L
过对传统装船方法与使用小车装船运输进行分析。主要介绍优化后
{$}qpEW0的SPMT 小车装船方案，探讨小车运输装船中的特点、方法及工艺
6?qW;s-uGRc0流程。使之得到一种更经济和具有广泛使用价值的装船运输方案。
[A;faq0【关键词】SPMT 小车；装船；优化方案中国论文网;g2`mT| R"p
0. 前言
'A'bm#h{Z-k0随着近几年能源需求的不断增加，油气及矿产资源得到大量的
s&S*h.T{;]Q2caM'\0开采和开发，而随之相应的海洋石油采油平台模块和油气处理设施
C Y-Mm|#Z|0也相应的得到建造。而对于目前陆地建造的模块需采用船舶运输到中国论文网2evuIH
开采地，由于每一个模块都由结构、管线、设备等组成，建造总装
,g ^T'b"Jvf+r0完成后需运装到驳船上。一般情况下，采用吊装和拖拉的方式将模中国论文网 u2R;q'e.iX;N
块或导管架安装到船舶上，然后在驳船上在整体组装，占用驳船大
q-~M4\rS;t0量的时间，增加施工成本。本文将根据传统的传统方法进行分析，中国论文网 wF$R"neq
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找出一种更好的装船方案，以此更具有经济价值和使用价值。中国论文网"NJ C0GJ?Mj|)]
1. 装船方案介绍中国论文网(?,up@X)]5oN
一般情况下，平台及模块装船主要有吊装装船、牵引拖拉装船中国论文网"vT^X'~u z@xH
和小车运输装船，其中最常见的是利用绞车进行牵引。但牵引方式
8Rdou.j|0通常适用于7000 吨以下的海上结构物的拖拉装船。
wDQ a;usg01.1 吊装装船在码头位置预制组块及导管架，预制完成后，采
~0[N"w\O0用起重船直接吊装至驳船上，对于重量轻的结构物可以采用此种方
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ol(Qy#m0法，但对于更重的大型组块、模块及导管架，吊装作业就无法完成，中国论文网HJ4@/f I`eb
而且受码头承载力的限制，无法承受大重量的结构物。
K"@MPP ?01.2 滑移装船船尾靠到码头，且与码头垂直，驳船上的滑道块中国论文网H~$Au#W A
与陆地码头上的滑道块对接，且保持在一条线上，滑道上涂有润滑中国论文网I @2T }gm^:Z$N(o
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油，通过绞车牵引将平台及模块拖拉牵引至驳船上。此种方法目前中国论文网(ve(A ED4[0dd
大量的用在组块及导管架的装船作业中，但此种方法需要导管架及
-o5Rx0ryYfI0组块在陆地滑道上建造，拖拉牵引至驳船上，对于无滑道区域就无
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Z'MI{4P*j9Zg0法完成装船作业。中国论文网M&XD"C;C#L
因此对于建造的大型油气中端模块、FPSO 上部模块、炼油及中国论文网4Nr5e%v7D@
采矿模块来说，一般情况下都不在滑道区域建造，无法采用传统的
b]eO J yZ#p0拖拉和吊装完成装船作业，这就需要改变以往的装船模式，采用一
_'^f/{@%\0种新的装船方式，即采用SPMT 小车进行运输装船，来完成装船作
oh8`w:ee-SyrN3t0业。中国论文网;tF5^G8Z_Z
2. 装船方案优化
2Ik5~|1tvK3~0对于一些没有在滑道上建造的模块，装船就无法采用滑移及吊中国论文网#a)x;VC9` F
装的的方式完成。为了完成重型的模块装船，且可以在非滑道区域中国论文网$n9CRu#n/k9C6vj?
进行施工作业，不占用滑道。结合本公司的情况，采用SPMT 液压中国论文网#X.^/T]&V}]!m
小车进行运输装船作业。中国论文网7_m5r%?)f
2.1 装船工艺中国论文网W5| rE J/D#Da
以我司承担的GORGON 模块为例，所有的模块都在非滑道区中国论文网 X n)F)D3u~BEg~ ~
域建造，装船方式采用SPMT 小车进行装船作业。SPMT 小车采用
%s1? P+}aU0全液压悬挂式车架，独立的液压系统可以控制每个车轮的高低，所中国论文网1Ex+O d@.B?"lR}
有车轮均匀负载；小车每轴配备两组车轮，每组车轮独立控制转向，
'T| ?rO2~#NJK0完成前进、后退、转向和旋转等动作；小车采用四轴一组、六轴一中国论文网%xJR%w S}(wF
组的模块化设计，可以进行任意横向或纵向组合；小车对地面承载
r]`:wh(~o ?0力要求较高，根据运输模块的重量需要合理布置，满足行驶要求。中国论文网1Z9s-]#j5P1AU7hS6B(T
随着模块化制造技术的逐渐成熟，我司承揽的模块已基本上采
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i0用SPMT 小车进行装船作业。在GORGON 模块装船中，最重的模中国论文网Y+Y A5YHf!Q.m
块约2000 吨，拼接完成后的小车总体承载力约为3000 吨。在地面
"``@ k:CB0满足承载力的情况下，完全可以采用SPMT 小车进行装船作业。中国论文网%ft;i;Yqs
2.1.1 小车拼接调试中国论文网|zo yIE
如图1 所示，用吊机将小车动力头PPU 吊起与预定的四轴或
A6j(s6T1|kT4FS0者六轴进行连接，然后进行动力管线，液压管线连接。
5Q(WYl#j fS5xo0待PPU 与前面的轴线组
q?)U`gg l"m0装完成后，开动小车至下一
!r%O2a!?a9wlr0轴线处，利用两列轴线的铰
8uK"t6Yr@\9H0链装置与后面轴线对接。重
1kUOZ:ec6ep3}0复以上过程直至小车拼装完
/r2N-T+j#\ dC0成，整体完成后进行调试。中国论文网 |;exb hx1t
2.1.2 模块运输
p^c,N-r/`9HbM0如图2 所示，将拼接好中国论文网"ID+ZW
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的SPMT 小车开进预装模块中国论文网z qv#Lx4F
的底部，进行对位，顶升小中国论文网"n|RO:d
车至与模块运输梁接触，待模块重量全部传递至小车，停止顶升，
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X'i0对小车和模块进行铰链加固。顶升模块高度至场地总装垫墩，小车中国论文网pt0ENxZbB
运输模块开出。中国论文网e.SD(E!\a edt
2.1.3 模块装船中国论文网;Y3{%m~9nk6v
（1）根据船舶型深和吃水，调整船舶压载，当驳船稍高于码头

i9BJ(_aS1P&x2~0时，开始安装小车上船用的栈桥，同时驳船调载，驳船与码头高度中国论文网`'NX!S}
差在5cm 左右（保证船舶高于码头）时，小车开始运输模块上船上，中国论文网#lFmIjq
如图3 所示。
X|u)ai!^!I$y L0图2 模块顶升运输示意 图 3 模块小车运输上船示意中国论文网#e\_fAP
（2）模块上船期间，驳船一直调载，保持码头和驳船的水平。中国论文网.zk L9Ei^8t
待小车停在指定位置后，小车调整就位后，降低小车高度，模块运中国论文网;P8}8l0G vQeM
输框架安放在船上钢制垫墩上使运输小车与模块运输框架脱离，然
,KE`5A ^;ik0后运输小车从模块运输框架下抽出。中国论文网W
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（3）运输小车缓慢的从驳船上移动下来，在此期间根据潮水的
)xz6EMZ{0情况控制装船的情况中国论文网5n]$w(^1V_S-z)a
（4）将模块固定到驳船上，进行组对及焊接作业中国论文网I%x)pu
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2.2 装船控制要求中国论文网4\$KOjY0S
通过上述施工工艺的介绍，模块在船上的定位由SPMT 小车拖中国论文网mMp+H"YD
运至垫墩位置完成，因此SPMT 小车在模块底部的定位工作是重中中国论文网c(kwI|*_"g%e
之重。中国论文网%p*h&\qz^aa5q Z
1、GORGON 项目模块一共164 个，形式和结构多样化，为此，中国论文网9J8otM(m8v @Xh(o
需单独预制运输梁或者运输框架来进行模块的运输工作。同时场地中国论文网M2S/Z-O:Y9{
工装设计高度需要保证离地1.4-1.5 米之间，已达到小车的顶升能力。
)emu-zBm9q(J02、小车需要拼接成横向多列进行拖运模块，为保证多列小车中国论文网kJ*IA.h'v_A"^
的同步性，需要在小车之间加连接梁，根据模块重心高度，保证重中国论文网%h*ql1X|{CW
心角度为8°，预制不同长度的连接梁。中国论文网/\ ?H Ns\6BE9TjC7U
2.3 SPMT 小车装船难点中国论文网
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通过将SPMT 小车在GORGON 项目装船中的应用，可以减少
$?5~7@Q]3z0采用浮吊进行吊装以及滑道拖拉装船，提高场地及设备利用效率，
Z;Ccj e0根据上述分析，SPMT 小车装船主要有以下难点：中国论文网 giU5Z(L
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1、模块建造期间充分考虑小车装船运输方案，精确控制工装
sAmwVh y0高度，必要时增加结构承载梁，以保证无需额外增加运输框架或顶

n&t~8aK}0升工作即可装船。中国论文网uS8[f$c |+UW
2、精确规划运输线路，减少模块运输长度和弯道数量，同时
B Tj-k;p!{%N%f"]0把握潮水涨势，尽量提前装船，对于上述SPMT 小车装船，（转下页）中国论文网"N/ZD
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