專利名稱：大噸位上部組塊連續(xù)提升系統(tǒng)的試驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及試驗裝置，尤其涉及一種用于大噸位上部組塊連續(xù)提升系統(tǒng)的試驗裝置。屬于海洋工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
海洋油氣資源的開發(fā)需在海上布置一定數(shù)量的海洋石油平臺。海洋石油平臺主要有兩種類型固定平臺、浮式平臺。海洋石油固定平臺一般包括上部組塊和水下固定支撐結(jié)構(gòu)。此類海洋石油平臺一般是將上部組塊和水下固定支撐結(jié)構(gòu)在陸地單獨建造，并采用浮托法進行海上安裝作業(yè)。在大型上部組塊的船運過程中通常需要在其下部和船舶甲板之間布置下部支撐結(jié)構(gòu)。 對于浮式平臺，其一般由上部組塊和下部浮體組成，在其下水之前，通常需在場地或船塢完成其上部組塊和下部浮體的組對工作。對于海洋石油平臺的建造，傳統(tǒng)工藝一般是先將下部支撐結(jié)構(gòu)、下部浮體等下部結(jié)構(gòu)預(yù)制完成，然后，再繼續(xù)進行上部組塊的建造。建造過程中，上部組塊需要先提升一定的高度，以便使下部支撐結(jié)構(gòu)、下部浮體等下部結(jié)構(gòu)能夠順利的插入或運輸至上部組塊的底部。因此，上部組塊的提升是整個海洋石油平臺組裝過程中的重要一環(huán)，直接影響到海洋石油平臺的建造周期及生產(chǎn)成本。目前，大噸位上部組塊連續(xù)提升系統(tǒng)的提升能力已達到35000噸，提升高度為60 米。由于上部組塊的噸位較大，提升高度較高，作業(yè)時間較長，因此對上部組塊提升系統(tǒng)的工作性能可靠性要求極高。如果直接進行提升作業(yè)，提升系統(tǒng)作業(yè)的存在潛在的風(fēng)險不易發(fā)現(xiàn)，這就要求在提升系統(tǒng)實際作業(yè)之前，需對其工作性能進行檢驗，以測試其工作指標(biāo)是否達到要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺點，而提供一種大噸位上部組塊連續(xù)提升系統(tǒng)的試驗裝置，其可以檢驗提升系統(tǒng)的多吊點同步提升性能；并根據(jù)試驗裝置各部件的受力測量值與理論計算值的比較結(jié)果，修正有限元計算模型，從而更好地指導(dǎo)實際提升系統(tǒng)的設(shè)計；同時，通過模擬試驗?zāi)軌虺浞址从程嵘到y(tǒng)在各種情況下的運動響應(yīng)，解決了利用一套試驗裝置完全模擬提升系統(tǒng)提升上部組塊的問題；為提升系統(tǒng)的功能可行性及其自身的安全性提供了依據(jù)，降低了提升系統(tǒng)作業(yè)的潛在風(fēng)險，對提升系統(tǒng)的進一步深入研究具有指導(dǎo)意義。本發(fā)明的目的是由以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種大噸位上部組塊連續(xù)提升系統(tǒng)的試驗裝置，其特征在于包括兩個底座、塔架、斜拉支撐、塔頂梁、液壓提升器、中間組塊、配重，其中，兩個底座呈對稱式布置安放于地基上；底座上分別安裝有塔架與斜拉支撐，而塔架又與斜拉支撐連接為一體，塔架的頂部安裝有塔頂梁，塔頂梁上設(shè)有數(shù)個凸臺；凸臺上安裝有液壓提升器，液壓提升器與計算機相連；位于液壓提升器下端的鋼絞線固定在中間組塊上，中間組塊上面安放有不同重量的配重塊。所述底座鋼結(jié)構(gòu)箱形體。所述斜拉支撐為桁架式結(jié)構(gòu)。所述塔頂梁為鋼結(jié)構(gòu)箱形體。所述計算機與動靜態(tài)應(yīng)變測試儀相連，動靜態(tài)應(yīng)變測試儀與應(yīng)變片相連，應(yīng)變片預(yù)先貼在提升系統(tǒng)測點處。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明可以檢驗提升系統(tǒng)的多吊點同步提升性能；并根據(jù)試驗裝置各部件的受力測量值與理論計算值的比較結(jié)果，修正有限元計算模型，從而更好地指導(dǎo)實際提升系統(tǒng)的設(shè)計；同時，通過模擬實驗?zāi)軌虺浞址从程嵘到y(tǒng)在各種工況下的運動響應(yīng)，解決了利用一套試驗裝置完全模擬提升系統(tǒng)提升上部組塊的問題；為提升系統(tǒng)的功能可行性及其自身的安全性提供了依據(jù)，降低了提升系統(tǒng)作業(yè)的潛在風(fēng)險，對提升系統(tǒng)的進一步深入研究具有指導(dǎo)意義。


圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)主視示意圖。圖2為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)立體示意圖。圖3為本發(fā)明液壓提升器示意圖。圖4為本發(fā)明底座示意圖。圖5為本發(fā)明塔架及斜拉支撐示意圖。圖6為本發(fā)明塔頂梁示意圖。
圖7為本發(fā)明中間組塊示意圖。圖中主要標(biāo)號說明1底座、2塔架、3斜拉支撐、4塔頂梁、41凸臺、5液壓提升器、51鋼絞線、52構(gòu)件夾持器、6中間組塊、7配重塊。
具體實施例方式如圖1-圖7所示，本發(fā)明主要包括底座1、塔架2、斜拉支撐3、塔頂梁4、液壓提升器5、中間組塊6、配重7。其中，底座1為兩個鋼結(jié)構(gòu)箱形體，呈對稱式布置安放于地基上；底座1上分別安裝有塔架2與斜拉支撐3，塔架2與斜拉支撐3之間是通過法蘭連接方式構(gòu)成一整體，斜拉支撐3為桁架式結(jié)構(gòu)；每個塔架2的頂部通過法蘭與塔頂梁4進行連接，塔頂梁4為鋼結(jié)構(gòu)箱形體，箱形體上設(shè)有數(shù)個凸臺41 ；塔頂梁4上分別安裝有一組液壓提升器5，液壓提升器5與計算機相連，由計算機同步控制。本實施例每一組液壓提升器 5為兩個，但不限于兩個，根據(jù)需要可以為數(shù)個。液壓提升器5安放于塔頂梁的凸臺41上， 兩者之間采用螺栓連接；位于液壓提升器5下端的鋼絞線51，通過構(gòu)件夾持器52固定在中間組塊6上，根據(jù)試驗需要，中間組塊6上面安放有不同重量的配重塊7。考慮加工生產(chǎn)及運輸?shù)纫蛩?，實際提升系統(tǒng)中的塔架2設(shè)計成標(biāo)準(zhǔn)節(jié)式。為反映這一特征，本發(fā)明中的塔架2亦做成標(biāo)準(zhǔn)節(jié)式，每節(jié)塔架2高為兩米，一組塔架2由兩個標(biāo)準(zhǔn)節(jié)構(gòu)成，中間采用法蘭連接。
提升系統(tǒng)測點處預(yù)先貼有應(yīng)變片，用于測量試驗過程中各部件的應(yīng)力值，以便與有限元計算結(jié)果進行比較。應(yīng)變片通過導(dǎo)線與動靜態(tài)應(yīng)變測試儀連接，可以實時測試結(jié)構(gòu)件關(guān)鍵部位的應(yīng)力值，動靜態(tài)應(yīng)變測試儀與計算機相連，以顯示測點處的測量曲線，并將測試到的數(shù)據(jù)保存到計算機上。試驗過程中記錄液壓提升器5的提升速度及同步控制精度， 檢驗其是否達到指標(biāo)要求。上述液壓提升器、應(yīng)變片、構(gòu)件夾持器、動靜態(tài)應(yīng)變測試儀、計算機為已有技術(shù)。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種大噸位上部組塊連續(xù)提升系統(tǒng)的試驗裝置，其特征在于包括兩個底座、塔架、 斜拉支撐、塔頂梁、液壓提升器、中間組塊、配重，其中，兩個底座呈對稱式布置安放于地基上；底座上分別安裝有塔架與斜拉支撐，而塔架又與斜拉支撐連接為一體，塔架的頂部安裝有塔頂梁，塔頂梁上設(shè)有數(shù)個凸臺；凸臺上安裝有液壓提升器，液壓提升器與計算機相連； 位于液壓提升器下端的鋼絞線固定在中間組塊上，中間組塊上面安放有不同重量的配重塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大噸位上部組塊連續(xù)提升系統(tǒng)的試驗裝置，其特征在于所述底座鋼結(jié)構(gòu)箱形體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大噸位上部組塊連續(xù)提升系統(tǒng)的試驗裝置，其特征在于所述斜拉支撐為桁架式結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大噸位上部組塊連續(xù)提升系統(tǒng)的試驗裝置，其特征在于所述塔頂梁為鋼結(jié)構(gòu)箱形體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大噸位上部組塊連續(xù)提升系統(tǒng)的試驗裝置，其特征在于所述計算機與動靜態(tài)應(yīng)變測試儀相連，動靜態(tài)應(yīng)變測試儀與應(yīng)變片相連，應(yīng)變片預(yù)先貼在提升系統(tǒng)測點處。
全文摘要
一種大噸位上部組塊連續(xù)提升系統(tǒng)的試驗裝置，包括兩個底座、塔架、斜拉支撐、塔頂梁、液壓提升器、中間組塊、配重，其中，兩個底座呈對稱式布置安放于地基上；底座上分別安裝有塔架與斜拉支撐，而塔架又與斜拉支撐連接為一體，塔架的頂部安裝有塔頂梁，塔頂梁上設(shè)有數(shù)個凸臺；凸臺上安裝有液壓提升器，液壓提升器與計算機相連；位于液壓提升器下端的鋼絞線固定在中間組塊上，中間組塊上面安放有不同重量的配重塊。本發(fā)明可以檢驗提升系統(tǒng)同步提升性能，解決了利用一套試驗裝置完全模擬提升系統(tǒng)提升上部組塊的問題，為提升系統(tǒng)的功能可行性及其自身的安全性提供了依據(jù)，降低了提升系統(tǒng)作業(yè)的潛在風(fēng)險，對提升系統(tǒng)的進一步深入研究具有指導(dǎo)意義。
文檔編號G01M99/00GK102539188SQ20111044675
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者劉培林, 周峰, 張艷芳, 曹為, 曹揚, 李志剛, 李林, 李欣, 李淑民, 王英豪, 陳可欽, 高順德 申請人:中國海洋石油總公司, 大連理工大學(xué), 海洋石油工程(青島)有限公司, 海洋石油工程股份有限公司