海洋平台模块化设计与建造的研讨

海洋平台模块化设计与建造的研讨

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孙东昌等海洋平台模块化设计与建造的研讨

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海洋平台模块化设计与建造的研讨

孙东昌

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上海交通大学摘

要!介绍了模块化造船的意义及国内外

的发展概况,对海洋平台模块化设计与建造进行了初步分析与研究-关键词!模块

海洋平台

制造方法

中图分类号!./&(文献标识码!0

1模块化技术与造船

模块是一个外来语,且不同行业有不同的含义-造船行业的模块化也有特定含义,国内有关专家的定义是!具有标准尺寸和标准件,且主

要部位具有可选性的最终产品的预制单元2"3

-

模块具有标准尺寸和标准构造,设计者根据原材料和配套设备的标准化工况,可以确定船体构件和舾装单元的标准尺寸和标准构造,以减少尺寸种类和构造类型,

加快设计进程4方便施工建造5可选性则为模块内所含设备的可调换性,可满足业主的特定要求,这是模块造船的又一目的-自*#年代以来,模块化技术在造船工业发达的美国4俄罗斯4日本等国都得到了迅速发展,已成为现代造船和海洋工程中的重要技术-模块化技术的不断发展导致设计思想4建造工

艺及管理上的重大变革2(4+3-6#年代中期,

模块化造船技术引入我国并获得引人注目的发展-目前已开发了十余型船用模块,其中近十种已

应用于实船,取得了显著的经济效益2%3

-

我国海洋工程界在固定式石油平台的设计

收稿日期!"7778""8"/

作者简介!孙东昌’"7&+$),

男,高级工程师,在职研究生-

潘

斌

上海

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和建造中也引进了9平台模块:-所谓9平台模块:即平台甲板组装模块之简称,它是指已完成最大限度的预舾装的甲板立体分段’包括钢结构4

机械4设备4电器4仪表及连接之管道和电缆等)2&3

-

从上述可知,造船工业中的模块与海洋工程中的模块既有共同之处又有较大差异-模块化技术作为一种先进的制造方法在船舶与海洋工程领域肯定会得到更深入的发展-笔者结合从事海洋平台设计4建造及操作的经验,对海洋平台模块化设计与建造作了一些研讨-

;模块化技术与海洋平台的设计制造

海洋平台作为海上建筑物的一种,适合于模块化技术的应用,具体分析如下-;<1总体布置区域性强适宜模块化

相对于普通船舶,海洋平台的一个明显特点是区域性强-从作业要求4危险区隔离及生活便利出发,海洋平台总是被设计成几个相对独立的区域-如钻井平台的钻井4动力4生活区域之间都有相对明确的界限-这一特点很适合用

模块化技术2+3

-

;<;专用设备的重复利用

自升式平台的升降装置是专用设备-对自升式生产储油平台而言,当其投入生产后,升降装置将在长达数年的时间内不工作-若将升降装置模块化重复使用于同类型平台,可提高升降装置的利用率,降低油田的开发成本-以埕岛油田为例,若将埕岛中心一号的升降装置模块化后用于中心三号或其他同类型的平台,肯定

海洋平台模块化设计与建造的研讨

第?E卷第?期

中国海洋平台

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可以降低平台造价!缩短建造周期!改善该装置

$%的维修和保养"国外已有这方面的成功经验#"

的结构与平台体结构是由不同的设计人员完成的)在设计上往往要协调它们之间的配合"如果采用模块化设计)充分考虑到平台体模块与固桩!升降装置模块之间载荷的传递!结构的接口等因素)平台的设计建造质量会得到提高"

&’(便于平台改装

与升降装置模块化有相同意义的还有钻井设备!修井设备及生产设备等专用装置的模块化"模块化技术除了提高这些装置的利用率)还将有利于海洋平台的改装"尤其是采用早期开发这一生产形式时)若能将钻井平台的钻井模(结论

模块化技术的优点概括起来主要在于22节约成本.6./01.345/22提高质量

块拆下)然后装上生产模块)肯定可以使油田较快进入生产期"随着我国海洋油田逐步进入开发阶段)钻井平台的使用率减少)生产平台!作业平台的需求量的增大"根据胜利作业一号平台的改装设计经验)若采用模块化的专门设备)前述模块化技术带来的利益将是十分明显的"&’*充分利用船舶模块化技术的成果

船舶模块化设计与建造在国内外均已取得了迅速发展)许多技术成果可以直接应用到海洋平台上来"

如普通船员舱室模块!燃油供油模块!海淡水压力柜模块及二氧化碳灭火装置模块等均可直接在船厂生产!总装)调试合格后整体上平台"

此外)船舶模块化设计中的若干基础问题的研究方法及成果对海洋平台同样具有重

要意义#+%)

并可以作为海洋平台模块化设计与建造的基础"

&’,平台体结构与模块化技术

在模块化造船中)船体结构的模块化是最困难的"原因在于船体模块不仅要考虑其本身组成的船体的总体性能)还涉及到其内部的设备!系统模块的安装!线型!结构形式及通用性

等多种因素#-%

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相对船舶而言)平台体结构模块化遇到的问题要显得少一点"这不仅是平台对快速性!耐波性及操纵性的要求较之常规船舶容易满足)而且平台体往往是由一些规则几何体组成)它可以分解成一系列结构模块"这些结构模块可以组合成在作业性能!结构形式上有较大差别)且能满足不同用户多样化要求的平台"胜利作业一号的平台体就是采用规则的几何体钢结构组合而成"一般)升降装置及固桩区

/789:5;6022缩短建造时间0:<=#>%

"如将该技术应用于海洋平台)还有下列优点1?@海洋平台的建造是多类型!

少批量!劳动密集型"通过模块化)可以将其转化成少品种!

大批量!机械化生产的模块制造过程"A@采用专用设备模块可提高其使用率)降低油田开发成本)还可提高设备的可维修性)改善保养条件"

B@平台采用模块化技术可以较大地提高其改装能力)缩短改装周期"

当前我国船舶模块化技术正在不断深入发展)及时地将该技术应用于海洋平台将会较大地提高我国海洋平台的设计研究水平)保证平台的建造质量)对于我国的海洋开发具有重要的意义"

参考文献

?陆伟东)徐学光’模块造船的实施方法’造船技术)?CC$)

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A谢文澜’

国外舰船装备运用模件化方法的研究’舰舶标准化与环境条件)?CCB)D?@1??

B宋连琪)

倪鹤明)李陵等’论证研究!设计建造思想的更新22模块化新概念’船舶工程)?CC$)DA@6E

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船舶模块化设计22与现代造船模式相适应的未来舰船设计方法’广州1中船总公司模块化造船推广会)?CC+-王志国’

开展舰船模块式设计研究的设想与建议’船舶工程)?CCA)D$@1A?