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人类和经济发展对油气资源的需求越来越大,开发海洋油气成为必然。海工装备是开发海洋油气资源的必要设备,海工装备制造技术是当前研究热点,也是难点。本文针对大型海洋工程装备,研究了浮态制造方法,并以圆筒形半潜式深海钻井储油平台SEVAN650的成功建造验证了该方法的正确性。本文研究的主要内容及创新如下:
研究了浮态制造方法基本原理。浮态制造是一种非传统海工装备建造方法,其以水的浮力为支撑,以船体分段、模块为单元,采用“分层制造,逐层叠加”的方式直接在水面上合拢建造产品。该方法综合运用分段造船、模块化造船、绿色造船和无余量造船等技术,充分发挥已有造船技术的优点,并且具有传统造船技术不可比拟的优势,其特别适合应用于大型海洋工程装备的建造。
研究了浮态制造方法关键技术。提出并阐明了实施浮态制造方法的基本流程;提出了合理辅助制造平台的选择依据,如辅助制造平台额定载重、尺寸分别与产品基础层重量、尺寸的关系;给出了水下旋转工艺实施流程;对浮态制造方法的应用要求及其优势进行了阐述。
以SEVAN650为建造实例,对浮态制造方法的正确性进行验证。详细论述了SEVAN650的建造过程:包括验证辅助制造平台的合理性;求解SEVAN650底层划分环数n、底层每环分段数Ⅳ、底层分段平均面积S、旋转底层分段数nr和旋转角度θ等关键参数;阐述主船体合拢及水下旋转工艺、上层生活区模块整体吊装工艺、整体及分段制造精度控制方法等。
浮态制造方法在SEVAN650上的成功应用,证明了该方法正确、可行,有效的解决了无大型船坞、船台的情况下建造大型海工装备的难题,并使下水工艺变得简单方便,缩短了产品制造周期。