[發(fā)明專利]海洋工程裝備的大尺寸浮態(tài)制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110360660.7
• 申請日: 2011-11-15
• 公開（公告）號: CN102530191A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張永康;張朝陽;王飛;王勻;顧永玉;崔承云;佟艷群
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號: B63B9/06
• 分類號: B63B9/06
• 代理公司: 南京知識律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 汪旭東

1.一種海洋工程裝備的大尺寸浮態(tài)制造方法，其特征在于：包括海工平臺主船體建造的階段劃分、底層總段的建造合攏、平臺分層疊加制造、甲板分段合攏、上層建筑搭載與吊裝，具體步驟為：

A）海工平臺主船體建造的階段劃分：將船體按型深高度方向由下至上劃分為底層總段、下部主船體、上部主船體和平臺甲板，采用分層制造技術(shù)；

B）底層總段的建造：對底層總段采用分段劃分，所有分段全部采用無余量建造，全部零件采用高精度數(shù)控切割；然后對扇形分段編號歸類，對同一類的扇形分段按其特定的方式拼接成分段的底層結(jié)構(gòu)；依據(jù)由內(nèi)向外的順序?qū)Φ讓涌偠蔚母鞣侄芜M(jìn)行加工；加工完成后再合攏；

C）底層總段搭載合攏：在下潛式長形工作平臺上將底層總段的各分段拼接合攏，由于巨型超重海工平臺的外形尺寸超過下潛式長形工作平臺的寬度，因此底層的分段合攏需要分階段完成：首先，利用拖船將工作平臺拉到所需水深的海域，在沿工作平臺的長度方向上將各分段由內(nèi)向外按對稱性原則拼接；然后工作平臺下潛，使已拼接的底層部分下水，利用水的浮力將其與工作平臺甲板分離；通過水面上的拖船拉拽將底層部分或工作平臺旋轉(zhuǎn)一定角度θ，?，工作平臺上安裝定位和限位裝置，保證準(zhǔn)確旋轉(zhuǎn)θ角度，使未建造完成的部分位于工作平臺長度方向，其中，下潛式長形工作平臺的寬度W，巨型超重海工平臺的外形尺寸以最大外接圓半徑為R；工作平臺上浮，搭載底層后又浮出水面，再在沿工作平臺長度方向進(jìn)行未建造部分的拼接合攏；通過底層總段的多次下水、旋轉(zhuǎn)、搭載、上浮實(shí)現(xiàn)整個底層總段的制造，下水、旋轉(zhuǎn)的次數(shù)應(yīng)等于圓整所得到的整數(shù)；最后下潛式工作平臺下沉，利用水的浮力使底層總段與工作平臺分離，實(shí)現(xiàn)底層總段平穩(wěn)下水，下潛式工作平臺撤離；

D）主船體建造合攏：首先將平臺下部主船體對分為兩個分段分別制造，隨后以浮在水上的底層總段作為船體建造的浮動平臺，在底層總段上進(jìn)行下部主船體兩分段的吊裝合攏，合攏后對接成一個整體；必須對下部主船體進(jìn)行結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)，船體焊縫進(jìn)行超聲波探傷檢測；然后，將上部主船體分成數(shù)十個小分段，對其中的每個小分段進(jìn)行分別制造，制造完成后再分別吊裝到底層總段浮動平臺上，與下部主船體對接合攏，完成海工平臺主船體的建造；

E）甲板分段合攏：對海工平臺主船體的甲板進(jìn)行扇形分段，各分段制造完成后再焊接合攏；對甲板上各扇形分段進(jìn)行焊接時，環(huán)形焊縫應(yīng)采用對稱施焊；在整個主船體的合攏過程中，環(huán)形焊縫采用專用的焊接工藝；

F）上層建筑搭載和吊裝：對甲板以上高度的其余分段制造、安裝及搭載，繼續(xù)進(jìn)行船體上部結(jié)構(gòu)的建造，上層建筑模塊的搭載和整體吊裝。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海洋工程裝備的大尺寸浮態(tài)制造方法，其特征在于：對底層總段分段劃分時，采用了如下方法：

首先利用最大外接圓對海工平臺底層的外形進(jìn)行簡化，即無論所建造的海工平臺是何種外形，均以最大外接圓作為劃分依據(jù)，其半徑記為R；于是平臺的底層總段可以由圓心向外劃分成n個圓環(huán)，n為整數(shù)；再將各層圓環(huán)在圓周上對稱等分為m個扇形；最內(nèi)層為整圓不劃分扇形，作為中心分段，其圓心半徑記為r₁；根據(jù)底層總段的高度H₁，可得到該分段總體積是H₁·πr₁²，制造后為內(nèi)部中空的圓筒，r₁的大小選擇應(yīng)滿足其重量應(yīng)小于浮力，其他所劃分的各扇形分段都應(yīng)滿足重量小于浮力；因?yàn)榈讓涌偠蝿澐趾蟾鞣侄蔚母叨榷嫉扔诘讓涌偠蔚母叨菻₁，所以最內(nèi)層整圓半徑確定為r₁后，其他的扇形分段都以該內(nèi)層整圓的面積πr₁²作為劃分依據(jù)，即每個扇形分段面積大約是πr₁²，故而根據(jù)扇形的面積特點(diǎn)，由圓心向外劃分圓環(huán)時，圓環(huán)的厚度（即內(nèi)外半徑之差）將逐漸減小，其外徑分別為r₂，r₃，r₄，……r_n-1，R，其中：，

同理可得：，，，……

同時，最大外接圓半徑R，最內(nèi)層圓的半徑r₁，所劃分的圓環(huán)層數(shù)n和圓周上對稱等分的扇形個數(shù)m之間應(yīng)滿足關(guān)系：。