CN102539188A - 大吨位上部组块连续提升系统的试验装置 - Google Patents
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Abstract
一种大吨位上部组块连续提升系统的试验装置，包括：两个底座、塔架、斜拉支撑、塔顶梁、液压提升器、中间组块、配重，其中，两个底座呈对称式布置安放于地基上；底座上分别安装有塔架与斜拉支撑，而塔架又与斜拉支撑连接为一体，塔架的顶部安装有塔顶梁，塔顶梁上设有数个凸台；凸台上安装有液压提升器，液压提升器与计算机相连；位于液压提升器下端的钢绞线固定在中间组块上，中间组块上面安放有不同重量的配重块。本发明可以检验提升系统同步提升性能，解决了利用一套试验装置完全模拟提升系统提升上部组块的问题，为提升系统的功能可行性及其自身的安全性提供了依据，降低了提升系统作业的潜在风险，对提升系统的进一步深入研究具有指导意义。
Description
技术领域
本发明涉及试验装置，尤其涉及一种用于大吨位上部组块连续提升系统的试验装置。属于海洋工程技术领域。
背景技术
海洋油气资源的开发需在海上布置一定数量的海洋石油平台。海洋石油平台主要有两种类型：固定平台、浮式平台。
海洋石油固定平台一般包括：上部组块和水下固定支撑结构。此类海洋石油平台一般是将上部组块和水下固定支撑结构在陆地单独建造，并采用浮托法进行海上安装作业。在大型上部组块的船运过程中通常需要在其下部和船舶甲板之间布置下部支撑结构。对于浮式平台，其一般由上部组块和下部浮体组成，在其下水之前，通常需在场地或船坞完成其上部组块和下部浮体的组对工作。
对于海洋石油平台的建造，传统工艺一般是先将下部支撑结构、下部浮体等下部结构预制完成，然后，再继续进行上部组块的建造。建造过程中，上部组块需要先提升一定的高度，以便使下部支撑结构、下部浮体等下部结构能够顺利的插入或运输至上部组块的底部。因此，上部组块的提升是整个海洋石油平台组装过程中的重要一环，直接影响到海洋石油平台的建造周期及生产成本。
目前，大吨位上部组块连续提升系统的提升能力已达到35000吨，提升高度为60米。由于上部组块的吨位较大，提升高度较高，作业时间较长，因此对上部组块提升系统的工作性能可靠性要求极高。如果直接进行提升作业，提升系统作业的存在潜在的风险不易发现，这就要求在提升系统实际作业之前，需对其工作性能进行检验，以测试其工作指标是否达到要求。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术存在的上述缺点，而提供一种大吨位上部组块连续提升系统的试验装置，其可以检验提升系统的多吊点同步提升性能；并根据试验装置各部件的受力测量值与理论计算值的比较结果，修正有限元计算模型，从而更好地指导实际提升系统的设计；同时，通过模拟试验能够充分反映提升系统在各种情况下的运动响应，解决了利用一套试验装置完全模拟提升系统提升上部组块的问题；为提升系统的功能可行性及其自身的安全性提供了依据，降低了提升系统作业的潜在风险，对提升系统的进一步深入研究具有指导意义。
本发明的目的是由以下技术方案实现的：
一种大吨位上部组块连续提升系统的试验装置，其特征在于：包括两个底座、塔架、斜拉支撑、塔顶梁、液压提升器、中间组块、配重，其中，两个底座呈对称式布置安放于地基上；底座上分别安装有塔架与斜拉支撑，而塔架又与斜拉支撑连接为一体，塔架的顶部安装有塔顶梁，塔顶梁上设有数个凸台；凸台上安装有液压提升器，液压提升器与计算机相连；位于液压提升器下端的钢绞线固定在中间组块上，中间组块上面安放有不同重量的配重块。
所述底座钢结构箱形体。
所述斜拉支撑为桁架式结构。
所述塔顶梁为钢结构箱形体。
所述计算机与动静态应变测试仪相连，动静态应变测试仪与应变片相连，应变片预先贴在提升系统测点处。
本发明的有益效果：本发明可以检验提升系统的多吊点同步提升性能；并根据试验装置各部件的受力测量值与理论计算值的比较结果，修正有限元计算模型，从而更好地指导实际提升系统的设计；同时，通过模拟实验能够充分反映提升系统在各种工况下的运动响应，解决了利用一套试验装置完全模拟提升系统提升上部组块的问题；为提升系统的功能可行性及其自身的安全性提供了依据，降低了提升系统作业的潜在风险，对提升系统的进一步深入研究具有指导意义。
附图说明：
图1为本发明整体结构主视示意图。
图2为本发明整体结构立体示意图。
图3为本发明液压提升器示意图。
图4为本发明底座示意图。
图5为本发明塔架及斜拉支撑示意图。
图6为本发明塔顶梁示意图。
图7为本发明中间组块示意图。
图中主要标号说明：
1底座、2塔架、3斜拉支撑、4塔顶梁、41凸台、5液压提升器、51钢绞线、52构件夹持器、6中间组块、7配重块。
具体实施方式
如图1-图7所示，本发明主要包括：底座1、塔架2、斜拉支撑3、塔顶梁4、液压提升器5、中间组块6、配重7。其中，底座1为两个钢结构箱形体，呈对称式布置安放于地基上；底座1上分别安装有塔架2与斜拉支撑3，塔架2与斜拉支撑3之间是通过法兰连接方式构成一整体，斜拉支撑3为桁架式结构；每个塔架2的顶部通过法兰与塔顶梁4进行连接，塔顶梁4为钢结构箱形体，箱形体上设有数个凸台41；塔顶梁4上分别安装有一组液压提升器5，液压提升器5与计算机相连，由计算机同步控制。本实施例：每一组液压提升器5为两个，但不限于两个，根据需要可以为数个。液压提升器5安放于塔顶梁的凸台41上，两者之间采用螺栓连接；位于液压提升器5下端的钢绞线51，通过构件夹持器52固定在中间组块6上，根据试验需要，中间组块6上面安放有不同重量的配重块7。
考虑加工生产及运输等因素，实际提升系统中的塔架2设计成标准节式。为反映这一特征，本发明中的塔架2亦做成标准节式，每节塔架2高为两米，一组塔架2由两个标准节构成，中间采用法兰连接。
提升系统测点处预先贴有应变片，用于测量试验过程中各部件的应力值，以便与有限元计算结果进行比较。应变片通过导线与动静态应变测试仪连接，可以实时测试结构件关键部位的应力值，动静态应变测试仪与计算机相连，以显示测点处的测量曲线，并将测试到的数据保存到计算机上。试验过程中记录液压提升器5的提升速度及同步控制精度，检验其是否达到指标要求。
上述液压提升器、应变片、构件夹持器、动静态应变测试仪、计算机为已有技术。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (5)
1.一种大吨位上部组块连续提升系统的试验装置，其特征在于：包括两个底座、塔架、斜拉支撑、塔顶梁、液压提升器、中间组块、配重，其中，两个底座呈对称式布置安放于地基上；底座上分别安装有塔架与斜拉支撑，而塔架又与斜拉支撑连接为一体，塔架的顶部安装有塔顶梁，塔顶梁上设有数个凸台；凸台上安装有液压提升器，液压提升器与计算机相连；位于液压提升器下端的钢绞线固定在中间组块上，中间组块上面安放有不同重量的配重块。
2.根据权利要求1所述的大吨位上部组块连续提升系统的试验装置，其特征在于：所述底座钢结构箱形体。
3.根据权利要求1所述的大吨位上部组块连续提升系统的试验装置，其特征在于：所述斜拉支撑为桁架式结构。
4.根据权利要求1所述的大吨位上部组块连续提升系统的试验装置，其特征在于：所述塔顶梁为钢结构箱形体。
5.根据权利要求1所述的大吨位上部组块连续提升系统的试验装置，其特征在于：所述计算机与动静态应变测试仪相连，动静态应变测试仪与应变片相连，应变片预先贴在提升系统测点处。
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