大型海洋工程装备的浮态制造方法研究

摘要

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。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．1．1 全球油气资源

1．1．2 海洋油气开发

1．2 海洋工程装备及其发展

1．2．1 海工装备分类及其特点

1．2．2 海工装备制造业发展

1．2．3 我国海工装备制造业形势

1．3 海工装备制造技术发展与现状

1．3．1 海工装备制造技术发展变革

1．3．2 海工装备制造技术现状

1．4 本文研究的内容及意义

1．4．1 本文研究的内容

1．4．2 本文研究的意义

第二章 浮态制造方法的基础理论技术

2．1 分段造船技术

2．1．1 分段的概念及分类

2．1．2 分段划分原则

2．2 模块化造船技术

2．2．1 模块化相关概念

2．2．2 模块化造船技术的应用领域

2．2．3 模块化造船技术的优点

2．3 绿色造船技术

2．3．1 实施绿色造船技术的必要性

2．3．2 绿色造船—绿色设计技术

2．3．3 绿色造船—绿色加工工艺

2．3．4 绿色造船—绿色船舶材料

2．4 本章小结

第三章 浮态制造方法基本原理及应用

3．1 浮态制造方法基本原理

3．1．1 浮态制造方法概述

3．1．2 浮态制造方法实施流程

3．1．3 浮态制造场地

3．1．4 制造平台

3．1．5 分段划分及水下旋转工艺

3．2 浮态制造方法应用要求及其优势

3．2．1 浮态制造方法的应用要求

3．2．2 浮态制造方法的优势

3．3 半潜式深海钻井平台结构

3．3．1 半潜式钻井平台的传统结构形式

3．3．2 半潜式深海钻井平台新结构—圆筒形

3．4 本章小结

第四章 浮态制造方法在SEVAN 650上的应用

4．1 SEVAN 650简介

4．2 SEVAN 650建造—浮态制造的应用

4．2．1 SEVAN 650的浮态制造平台

4．2．2 SEVAN 650模块化分段划分

4．2．3 SEVAN 650水下旋转角度

4．2．4 SEVAN 650主船体各分段、模块制造

4．2．5 SEVAN 650主船体合拢及水下旋转工艺

4．2．6 SEVAN 650上层建筑吊装

4．3 SEVAN 650主船体制造精度控制

4．3．1 SEVAN 650分段制造、装配精度控制

4．3．2 SEVAN 650主船体整体精度控制

4．4 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 研究总结

5．2 研究展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文