一种船舶和钻井平台助浮系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种船舶和钻井平台助浮系统及其施工方法，包括若干并排组合在一起的助浮单元体，每个助浮单元体包括两个左右对称且相间隔的柔性浮筒，两个柔性浮筒上均缠绕有编织成网格状的索套，并且两个索套之间连接有位于两个柔性浮筒之间底部且编织成网格状的兜底带，两个索套之间上方连接有辅助吊带，每个柔性浮筒均设置有充放气阀门，所有柔性浮筒共同连接有充放气系统。本实用新型专利技术的有益效果是：本实用新型专利技术在不充气状态下可折叠，体积小重量轻，方便运输，安装方便，可缩短施工周期，浮筒可重复使用，投入费用低，维护费用低，提高控制精度和效率，控制的可靠性高，提升安全性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种船舶和钻井平台助浮系统。
技术介绍
随着世界造船业的繁荣和海洋石油事业的发展，大型船舶的建造吨位越来越大，如各种散货船、集装箱船等，以满足更大运输能力的需求，用于海洋石油开发的钻井平台的应用也日益增多，包括各种自升式平台、半潜式平台、浮式平台等。船舶和钻井平台（以下简称为船舶平台）建造的自重逐渐增大，如十万吨级的集装箱船、总重量达25000吨的半潜式石油钻井平台等，船体的体积更加庞大，长达200多米、宽达80多米，这些船舶平台的建造基本采用船坞内建设的方式，从船坞出航至指定码头或航道水域，进行下一步的安装和试验等。受船坞本身容许建造能力的限制以及老式船坞结构设计的滞后性影响，在船舶平台的建造和出航的过程中经常会遇到由于船舶平台吃水深度大于航道或船坞的水深，从而导致船舶平台触底或船底与水底小于安全距离而无法出航或经过浅水水域到达指定地点，影响了船舶平台的出航和进一步的交付使用的进度，在某些造船厂也出现过船舶坐地搁浅、船底与水底障碍物碰撞从而损坏船体的惨痛事故。解决这类问题的方法有四种方法：第一种采用挖深航道的方法，即通过挖泥船等设备将航道挖深，达到需要的通航深度，这种方法施工周期特别长、费用特别高，尤其在对浅海区域进行挖深时，受水底地质结构的限制较大，碰上大型坚硬的礁石时，需要进行水下炸礁，水下清理石方量大，从而造成施工的安全性、周期长度控制和费用高等风险，其优点是一劳永逸，一次挖深后维持周期长。第二种方法采用减少船舶自身重量的方法，即船舶平台建造主题结构后仅仅安装一部分设备，降低了出航的船体平台重量，从而降低吃水深度，出航后到达足够水深的水域再继续进行后期的安装和调试工作，这样就造成了建造场地的二次移位，某些安装工艺受到场地移位的影响而变得更加繁琐，某些设备的安装也进行移位，安装调试进度更受到限制，从而导致建造周期的加长和安装费用的增加，对提高项目的建造效益不利。这种方法的优点是小船坞也可以建造大船，实现小材大用的目的。第三种方法是通过在平台上增加钢制浮箱产生浮力降低吃水深度，从而驶过浅水区域，这种方法主要适用于钻井平台的出航或运输。在实际中，增加建造钢制浮箱的费用相当昂贵，安装和拆除的周期长，花费在辅助设备如大型浮吊上的时间和费用很高，前期必须进行详细的设计，强度和稳定性的设计校核工作量大，对其中的固定连接、安装拆除更加繁琐，钢制浮箱箱体的结构复杂，焊接加工周期长，况且浮箱本身自重较大，在船坞或码头安装难度大，关键其提供的助浮浮力也十分有限，需要大吨位时，内部结构受力复杂，增加了变形破裂的风险，同时由于钢制浮箱为钢板焊接体，要求在水下具有较高的气密性的同时其表面硬度高，不能直接与船体相互接触，只能焊接在船体相应的位置，这就造成在拆除方面增加了操作难度，尤其在水下切割更增加了潜水员的操作限制，钢制浮箱一旦碰到船体，造成外油漆脱落或船体外壳板受力变形，将会造成意外的额外维修周期和费用等问题的产生。这种方法基本不具有很好的优点。第四种方法是搭载半潜驳船出航，这种方法适合长距离的钻井平台的运输，其优点是操作简单安全可靠，将平台滑移到半潜驳船进行固定后即可出航，其最大的缺点是运输成本最高的，使用半潜驳船需要排船期，而且半潜驳船底部有动力系统，当航道很浅不能满足半潜驳船航行的吃水深度时，这种方法同样是无效的，强行航行的风险会导致驳船和船舶平台的共同搁浅。从以上四种方法可以看出，各有优缺点，主要对项目的施工成本、周期和安装拆除的操作难度影响的程度不同。结合上述四种方法，从问题的根源分析需求，解决浅水出航的关键是增加船体的浮力，减小船体的吃水深度，从而满足航道的出航深度要求。
技术实现思路
为解决以上技术上的不足，本技术提供了一种使用方便安全，维护费用低，控制可靠性高的船舶和钻井平台助浮系统。本技术是通过以下措施实现的：本技术的一种船舶和钻井平台助浮系统，包括若干并排组合在一起的助浮单元体，每个助浮单元体包括两个左右对称且相间隔的柔性浮筒，两个柔性浮筒上均缠绕有编织成网格状的索套，并且两个索套之间连接有位于两个柔性浮筒之间底部且编织成网格状的兜底带，两个索套之间上方连接有辅助吊带，每个柔性浮筒均设置有充放气阀门，所有柔性浮筒共同连接有充放气系统。上述充放气系统包括气源，每个助浮单元体的两个柔性浮筒的充放气阀门通过分管路连接有一个分控制阀，所述气源通过主管路分别与每个分控制阀相连接。上述充放气系统包括气源，所述气源通过主管路连接有控制阀组，所述控制阀组通过分管路与每个柔性浮筒的充放气阀门连接，控制阀组包括若干电磁控制阀，所述电磁控制阀电连接有电气控制台总成。上述柔性浮筒的中段为圆柱形，柔性浮筒两端设置有圆弧形的端面，所述充放气阀门设置在端面中心，所述索套包括环绕在柔性浮筒中段上的环形主带和环绕在柔性浮筒端面上的环向辅助带，所述环形主带和环向辅助带连接有沿柔性浮筒纵向延伸的纵向辅助带，所述兜底带包括相连接的横向兜带和纵向兜带，所述横向兜带与两个柔性浮筒上的环形主带一体连接，所述环形主带上设置有连接卸扣，所述环形主带、环向辅助带、纵向辅助带、横向兜带和纵向兜带均为扁平状。每个柔性浮筒顶部均设置有一个辅助浮筒，所述辅助浮筒直径小于柔性浮筒。上述控制阀组还包括压力溢流阀和排气阀。本技术的有益效果是：1）左右对称布置的两个浮筒体，能实现助浮单元体的浮力平衡控制，如果一侧浮筒产生浮力大于另一侧时，会将另一侧的浮筒向水中拉入，从而加大另一侧的浮力，而这一侧上浮，减小浮力，从而实现浮力调节至静态平衡；2）浮筒为柔性浮筒，充入气体量决定了浮力的大小，具有较好的浮力大小控制特性；3）浮筒为柔性浮筒，不充气状态下可折叠，体积小重量轻，方便运输，安装方便，可缩短施工周期；4）网格状索套与浮筒壁、船体外壳接触面积大，压强小，减小了壳体的变形，有效保护船体的防腐层；5）通过增加网络型索套中的延长带可适应不同船体宽度的安装要求；6）浮筒可重复使用，投入费用低，维护费用低；7）可实现多组助浮单元体的并联控制和远程控制，提高控制精度和效率，控制的可靠性高，提升安全性。附图说明图1为本技术安装状态的结构示意图。图2为本技术助浮单元体的立体结构示意图。图3为本技术助浮单元体的侧面结构示意图。图4为本技术独立充放气控制方式的结构示意图。图5为本技术集中控制方式的结构示意图。其中：10助浮单元体，100船体，50充放气系统，20横向兜带，21环形主带，22纵向辅助带，23连接卸扣，24环向辅助带，26纵向兜带，27辅助吊带，30柔性浮筒，30A辅助浮筒，31充放气阀门，32气源，33分管路，34分控制阀，35主管路，36电气控制台总成，37电磁控制阀，38压力显示装置，39压力溢流阀，40控制阀组，41排气阀。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步详细的描述：如图1、2、3所示，本技术的一种船舶和钻井平台助浮系统，包括若干并排组合在一起的助浮单元体10，每个助浮单元体10包括两个左右对称且相间隔的柔性浮筒30，两个柔性浮筒30上均缠绕有编织成网格状的索套，并且两个索套之间连接有位于两个柔性浮筒30之间底部且编织成网格状的兜底带，两个索套之间上方连接有辅助吊带27，每个柔性浮筒30均设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种船舶和钻井平台助浮系统，其特征在于：包括若干并排组合在一起的助浮单元体，每个助浮单元体包括两个左右对称且相间隔的柔性浮筒，两个柔性浮筒上均缠绕有编织成网格状的索套，并且两个索套之间连接有位于两个柔性浮筒之间底部且编织成网格状的兜底带，两个索套之间上方连接有辅助吊带，每个柔性浮筒均设置有充放气阀门，所有柔性浮筒共同连接有充放气系统。

【技术特征摘要】
1.一种船舶和钻井平台助浮系统，其特征在于：包括若干并排组合在一起的助浮单元体，每个助浮单元体包括两个左右对称且相间隔的柔性浮筒，两个柔性浮筒上均缠绕有编织成网格状的索套，并且两个索套之间连接有位于两个柔性浮筒之间底部且编织成网格状的兜底带，两个索套之间上方连接有辅助吊带，每个柔性浮筒均设置有充放气阀门，所有柔性浮筒共同连接有充放气系统。2.根据权利要求1所述船舶和钻井平台助浮系统，其特征在于：所述充放气系统包括气源，每个助浮单元体的两个柔性浮筒的充放气阀门通过分管路连接有一个分控制阀，所述气源通过主管路分别与每个分控制阀相连接。3.根据权利要求1所述船舶和钻井平台助浮系统，其特征在于：所述充放气系统包括气源，所述气源通过主管路连接有控制阀组，所述控制阀组通过分管路与每个柔性浮筒的充放气阀门连接，控制阀组包括若干电磁控制阀，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵殿华，于广峰，
申请(专利权)人：山东南海气囊工程有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37