Способ интегрированного строительства и монтажа оборудования для верхнего технологического блока плавучего основания Российский патент 2019 года по МПК B63B35/44 B63B9/06 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к области изготовления морского /прибрежного сооружения для добычи нефти или природного газа и, в частности, к способу интегрированного строительства и монтажа оборудования верхнего технологического блока плавучего основания.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В существующей технике плавучее основание в общем относится к плавучей установке для добычи, эксплуатации и хранения на морском нефтяном или газовом промысле (газовых гидратов или других соответствующих энергоносителей). Обычные промышленные изделия в виде плавучих установок включают в себя, без ограничения этим, такие виды установок для эксплуатации, хранения и отгрузки, как плавучая установка для добычи, хранения и отгрузки нефти (FPSO), плавучая установка для добычи, хранения и отгрузки СПГ (FLNG), и полупогружная платформа.

Обычная плавучая установка для добычи, хранения и отгрузки СПГ (FLNG) является плавучей эксплуатационной установкой, которая применяетcя для эксплуатации морского промысла природного газа и устанавливается в океане посредством швартовной системы. Данная установка имеет функции добычи, переработки, сжижения, хранения и погрузки/разгрузки природного газа, и может обеспечивать добычу природного газа морского промысла и транспортировку природного газа при применении в комбинации с транспортом сжиженного природного газа (СПГ).

Вообще говоря, плавучая установка для добычи, хранения и отгрузки СПГ (FLNG) в основном делится на модуль вспомогательных средств и модуль технологического процесса для сжиженного природный газ в верхней части, и корпус судна с другим вспомогательным оборудованием в нижней части. Вместе с тем, в зависимости от расстояния от берега, изменений в глубине воды и объема производства сжиженного природного газа, конструкция корпуса судна в нижней части и компоновка в верхней части могут иметь отличающиеся формы.

Традиционно, для строительства судов главным образом используют судоверфь, а завод модулей для морского строительства главным образом используют для изготовления технологических модулей различной функциональности для добычи на промысле нефти и природного газа. Преимущества верфи состоят в поточном производстве, при котором можно быстро производить стальные конструкции корпуса судна, вместе с тем, имеется недостатки в виде отсутствия больших ровных площадок, подходящих для изготовления модулей для морского строительства, и отсутствия соответствующих сооружений и оборудования, необходимых для морского строительства. Напротив, завод строительства морских модулей обладает функциональными возможностями производства модулей для морского строительства различных отличающихся конструкций, но не имеют функциональных возможностей монтажа модулей на корпус судна.

В большинстве применяемых в промышленности способов строительства весь блок модуля вспомогательных средств и модуля технологического процесса для СПГ (приблизительно 80 метров длиной, 60 метров шириной, 50 метров высотой, массой около 30000 тонн) делят на 6-10 частей, компоновочных узлов меньших размеров массой 1000-5000 тонн каждый для раздельного изготовления. Компоновочные узлы затем монтируют на корпус судна посредством поддомкрачивания на плаву или другим способом поддомкрачивания, и затем соединяют друг с другом и с корпусом судна. Наконец, всю установку FLNG вводят в строй и отправляют заказчику.

Вместе с тем, данный обычный подход в промышленности имеет следующие недостатки:

1. большой отрезок времени от строительства до пусконаладки;

2. пусконаладка, требующая выполнения большого объема работ и больших затрат;

3. большое число рискованных операций для установки модулей (до 20-30 операций с применением крана в море)

4. много операций на высоте (на рабочей высоте 20-80 метров); и

5. большая продолжительность времени для монтажа оборудования и пусконаладки, и зависимость от условий погоды.

С учетом указанного, имеется насущная необходимость для специалиста в данной области техники улучшить способ интегрированного строительства и монтажа оборудования верхнего технологического блока традиционного плавучего основания, для соответствия требованиям развития морских/ прибрежных сооружений добычи нефти или природного газа.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Техническая проблема, решаемая настоящим изобретением заключается в преодолении трудностей, создаваемых большой продолжительностью работ и сложным монтажом оборудования в существующем способе интегрированного строительства и монтажа оборудования верхнего технологического блока плавучего основания, и обеспечении способа интегрированного строительства и монтажа оборудования верхнего технологического блока плавучего основания.

Вышеупомянутые технические проблемы решаются в настоящем изобретении, благодаря следующим техническим решениям:

способу интегрированного строительства и монтажа оборудования верхнего технологического блока плавучего основания, отличающемуся тем, что способ интегрированного строительства и монтажа оборудования выполняют на умной верфи, объединяющей в себе завод модулей для морского строительства и судоверфь, и в основном содержащему следующие этапы:

Этап S₁, выполнение строительства верхнего технологического блока плавучего основания, для создания комплектного модуля вспомогательных средств и модуля технологического процесса;

Этап S₂, транспортировка верхнего технологического блока плавучего основания целиком до области окончательной сборки для интегрального монтажа оборудования;

Этап S₃, монтаж укомплектованного модуля вспомогательных средств и модуля технологического процесса на корпус судна посредством системы поддомкрачивания и сдвигающей системы; и

Этап S₄, выполнение общей пусконаладки.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, умная верфь содержит область изготовления модуля, судостроительную область, доковую область, область поддомкрачивания и сдвигания, и область пусконаладки.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, этап S₁ выполняют в области изготовления модуля.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, этап S₃ включает в себя транспортировку до доковой области по транспортному каналу судоверфи.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, этап S₁ дополнительно содержит: предварительную пусконаладку и пусконаладку модуля вспомогательных средств и модуля технологического процесса.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, для транспортировки на этапе S2 применяют железнодорожные платформы с гидравлическим механизмом.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, этап S₂ дополнительно содержит следующие этапы:

Этап S₂₁, соединение железнодорожных платформ с гидравлическим механизмом согласно конструктивной схемы верхнего технологического блока плавучего основания;

Этап S₂₂, перемещение железнодорожных платформ с гидравлическим механизмом локомотивом к нижней части верхнего технологического блока плавучего основания;

Этап S₂₃, общее функционирование железнодорожных платформ с гидравлическим механизмом для подъема домкратами верхнего технологического блока плавучего основания так, что верхний технологический блок отсоединяется от строительных опор; и

Этап S₂₄, транспортировка на железнодорожных платформах с гидравлическим механизмом которые несут верхний технологический блок плавучего основания, верхнего технологического блока до области сдвигания и поддомкрачивания дока согласно разработанному маршруту транспортировки.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, этап S₃ дополнительно содержит следующие этапы:

Этап S₃₁, транспортировка на железнодорожных платформах с гидравлическим механизмом, верхнего технологического блока плавучего основания до назначенной области сдвигания и поддомкрачивания вблизи дока;

Этап S₃₂, опускание железнодорожной платформы с гидравлическим механизмом так, что верхний технологический блок плавучего основания постепенно встает на поддомкрачивающее устройство, до отсоединения верхнего технологического блока плавучего основания от железнодорожных платформ с гидравлическим механизмом;

Этап S₃₃, начало работы системы поддомкрачивания для постепенного подъема домкратами модуля вспомогательных средств и технологического модуля до их установки вровень с верхней поверхностью корпуса судна; и

Этап S₃₄, блокирование системы поддомкрачивания, монтаж соединительных балок и сдвигающей системы.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, в сдвигающей системе применяют гидравлическое сдвигающее устройство, и после этапа S₃₄, выполняют следующие этапы:

Этап S₃₅, регулирование верха системы поддомкрачивания, и слипов и соединительных балок на верхней поверхности корпуса судна;

Этап S₃₆, включение гидравлического перемещения, при котором верхний технологический блок плавучего основания начинает постепенно сдвигаться до смещения верхнего технологического блока плавучего основания с системы поддомкрачивания на корпус судна; и

Этап S₃₇, блокирование соединительного устройства между верхним блоком переработки плавучего основания и корпусом судна, и убирание системы поддомкрачивания и сдвигающей системы.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, этап S₄ содержит: конструктивное соединение смонтированного модуля вспомогательных средств и модуля технологического процесса с корпусом судна; выполнение соединений трубопроводов, кабелей и других систем; и соединение верхнего технологического блока плавучего основания с корпусом судна, полностью жесткое или частично жесткое, через упругие опоры.

Положительные аспекты настоящего изобретения заключаются в следующем:

В способе интегрированного строительства и монтажа оборудования верхнего технологического блока плавучего основания в настоящем изобретении, максимально возможный объем работ можно выполнить на стадии строительства на суше, что уменьшает объем работ, подлежащих выполнению при монтаже оборудования и пусконаладке. Весь блок модуля вспомогательных средств и модуля технологического процесса для СПГ можно построить, смонтировать оборудование, произвести соединения и пусконаладку, соответственно, одним заходом. Таким образом продолжительность работ, риски и затраты на строительство всего блока модуля вспомогательных средств и модуля технологического процесса для СПГ можно уменьшить. На фоне низких в настоящее время рыночных цен нефти и природного газа, указанное нефтяной или газовой компании отличный путь сокращения своих затрат.

В сравнении с традиционными способами строительства и монтажа оборудования, способ интегрированного строительства и монтажа оборудования верхнего технологического блока плавучего основания в настоящем изобретении может значительно сокращать продолжительность работ, уменьшать общие затраты на строительство, минимизировать объем работ с применением кранов и работ на высоте, а также уменьшить риски в строительстве.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Описанные выше и другие признаки, свойства и преимущества настоящего изобретения должны стать более понятными из следующего описания вариантов осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых одинаковыми ссылочными позициями на фигурах указаны одинаковые элементы и на которых показано следующее.

На фиг. 1 показана схема концепции ʺинтеграцииʺ в настоящем изобретении.

На фиг. 2 показана схема основных этапов и план умной верфи для настоящего изобретения.

На фиг. 3-1 показан вид сбоку для состояния готовности к подъему домкратами в способе интегрированного строительства и монтажа оборудования верхнего технологического блока плавучего основания в настоящем изобретении.

На фиг. 3-2 показан вид сбоку для состояния готовности к подъему домкратами в способе интегрированного строительства и монтажа оборудования верхнего технологического блока плавучего основания в настоящем изобретении.

На фиг. 3-3 показан вид сбоку во время подъема домкратами в способе интегрированного строительства и монтажа оборудования верхнего технологического блока плавучего основания в настоящем изобретении.

На фиг. 3-4 показан вид сбоку во время подъема домкратами в способе интегрированного строительства и монтажа оборудования верхнего технологического блока плавучего основания в настоящем изобретение.

На фиг. 3-5 показан вид сбоку состояния готовности к сдвиганию в способе интегрированного строительства и монтажа оборудования верхнего технологического блока плавучего основания в настоящем изобретении.

На фиг. 3-6 показан вид сбоку состояния готовности к сдвиганию в способе интегрированного строительства и монтажа оборудования верхнего технологического блока плавучего основания в настоящем изобретении.

На фиг. 3-7 показан вид сбоку во время сдвигания в способе интегрированного строительства и монтажа оборудования верхнего технологического блока плавучего основания в настоящем изобретении.

На фиг. 3-8 показан вид сбоку во время сдвигания в способе интегрированного строительства и монтажа оборудования верхнего технологического блока плавучего основания в настоящем изобретении.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Чтобы сделать упомянутые выше задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения более ясными и понятными, настоящее изобретение дополнительно описано подробно ниже в соединении с прилагаемыми чертежами и частными вариантами осуществления.

Варианты осуществления настоящего изобретения описаны ниже подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи. Ссылку следует теперь дать более подробно для предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения, примеры которых показаны на прилагаемых чертежах. Одинаковые ссылочные позиции, применяемые на всех фигурах, указывают идентичные или одинаковые части, где возможно.

Кроме того, хотя термины, применяемые в настоящем изобретении, выбраны из хорошо известных, обычных терминов, некоторые из терминов, упомянутые в описании настоящего изобретения, могут быть выбраны заявителем согласно своему решению, и их уточненное значение описано в соответствующей части данного документа.

Кроме того, настоящее изобретение должно быть понятным, не просто из фактических применяемых терминов, но также из значений, которые включает в себя каждый термин.

На фиг. 1 показана схема концепции ʺинтеграцииʺ в настоящем изобретении. На фиг. 2 показана схема основных этапов и план умной верфи, применяемой в настоящем изобретении.

Как показано на фиг. 1 и 2, варианты осуществления настоящего изобретения имеют форму плавучей установки (FLNG), как пример для предложения способа интегрированного строительства и монтажа оборудования верхнего технологического блока плавучей установки. Естественно, настоящее изобретение можно также применять для плавучих установок в других формах.

Данный вариант осуществления описан с применением обычной FLNG, содержащей один модуль вспомогательных средств и один модуль технологического процесса, вместе с тем, естественно, его можно также применять для FLNG в других формах, содержащих два или больше модулей вспомогательных средств и модулей технологического процесса.

В настоящем изобретении раскрыт способ интегрированного строительства и монтажа оборудования верхнего технологического блока плавучего основания. Способ интегрированного строительства и монтажа оборудования реализуется на умной верфи, объединяющей завод модулей для морского строительства и судоверфь, и способ в основном содержит следующие этапы:

Этап S₁, выполнение строительства верхнего технологического блока плавучего основания для создания комплектного модуля вспомогательных средств и модуля технологического процесса.

В данном варианте осуществления завод модулей для морского строительства и судоверфь объединены и модернизированы с применением развитой логики, при этом функции завода модулей для морского строительства и судоверфи органически объединены. Интегрированная площадка работ разделена на пять областей, т.e. область изготовления модуля, судостроительная область, доковая область, область сдвигания и поддомкрачивания и область общей пусконаладки. Работы можно либо выполнять раздельно на пяти областях, пользуясь сполна преимущество каждой из областей, или работы на данных областях можно выполнять с взаимодействием, устраняющим недостатки каждой из областей. Интегрированную площадку работ называют умной верфью.

Вышеупомянутый этап S₁ выполняют в области изготовления модуля. Все области строительства на верфи подвергаются усиленной трамбовке, так что их несущая способность может достигать 50 тонн/м², при этом причальная стенка и фундаменты слипов являются свайными для обеспечения погрузки модуля максимальной индивидуальной массы около 30000 тонн на судно. Верфь обеспечена такими сооружениями, как цех конструкций, трубопроводный цех, цех пескоструйной обработки и окраски, и цех конечной сборки для индивидуальных модулей. Таким образом можно достигнуть ʺуниверсальногоʺ изготовления всей компоновки модуля вспомогательных средств и модуля технологического процесса для СПГ. Наконец, модуль вспомогательных средств и модуль технологического процесса должны пройти предварительную пусконаладку и пусконаладку.

Этап S₂, верхний технологический блок плавучего основания транспортируют целиком на область окончательной сборки для интегрального монтажа оборудования.

Для транспортировки на этапе S₂ применяют железнодорожные платформы с гидравлическим механизмом. Железнодорожными платформами с гидравлическим механизмом управляют на основе развитой логики, применяя гидравлическую линию связи. Например, платформы можно гибко соединять и объединять в один блок с 6 осями. Соединенная транспортная колонна может поворачиваться на 360 градусов и обеспечивать безопасность во время транспортировки. Высота в середине платформы составляет 1,5 метра, и диапазон перемещения гидравлического механизма составляет плюс/минус 0,3 метра. В данном варианте осуществления можно применять 1000 осей, с максимальной нагрузкой весом 48000 тонн и максимальным давлением на грунт 10 т/м².

Кроме того, этап S₂ дополнительно содержит следующие операции:

Вначале, железнодорожные платформы с гидравлическим механизмом сращивают согласно конструктивной схеме верхнего технологического блока плавучего основания. Например, платформы соединяют в 16 колонн, с 72 осями в каждой колонне.

Затем железнодорожные платформы с гидравлическим механизмом перемещают локомотивом к нижней части верхнего технологического блока плавучего основания.

После этого железнодорожные платформы с гидравлическим механизмом функционируют, все вместе для подъема домкратами верхнего технологического блока плавучего основания так, что верхний технологический блок отсоединяется от строительных опор.

Наконец, верхний технологический блок транспортируют посредством железнодорожных платформ с гидравлическим механизмом, которые несут верхний технологический блок плавучего основания, до области сдвигания и поддомкрачивания дока согласно разработанному маршруту транспортировки.

Этап S₃, укомплектованные модуль вспомогательных средств и модуль технологического процесса монтируют на корпус судна посредством системы поддомкрачивания и сдвигающей системы.

Поддомкрачивание и сдвигание выполняют на судостроительной области, и транспортировку на доковую область реализуют посредством пропуска через транспортный канал судоверфи.

На фиг. 3-1 показан вид сбоку для состояния готовности к подъему домкратами в способе интегрированного строительства и монтажа оборудования верхнего технологического блока плавучего основания в настоящем изобретении. На фиг. 3-2 показан вид сбоку для состояния готовности к подъему домкратами в способе интегрированного строительства и монтажа оборудования верхнего технологического блока плавучего основания в настоящем изобретении. На фиг. 3-3 показан вид сбоку во время подъема домкратами в способе интегрированного строительства и монтажа оборудования верхнего технологического блока плавучего основания в настоящем изобретении. На фиг. 3-4 показан вид сбоку во время подъема домкратами в способе интегрированного строительства и монтажа оборудования верхнего технологического блока плавучего основания в настоящем изобретении.

Как показано на фиг. 3-1-3-4, применение системы поддомкрачивания конкретно содержит следующие этапы:

Вначале верхний технологический блок плавучего основания транспортируют посредством железнодорожных платформ с гидравлическим механизмом до назначенной области сдвигания и поддомкрачивания вблизи дока.

Затем железнодорожные платформы с гидравлическим механизмом опускают, так что верхний технологический блок плавучего основания постепенно встает на поддомкрачивающее устройство, до отделения верхнего технологического блока плавучего основания от железнодорожных платформ с гидравлическим механизмом.

После этого система поддомкрачивания начинает работать для постепенного поддомкрачивания модуля вспомогательных средств и модуля технологического процесса до их установки вровень с верхней поверхностью корпуса судна. Модуль вспомогательных средств и модуль технологического процесса, которые являются блоком модуля вспомогательных средств и модуля технологического процесса для СПГ и весят больше 30000 тонн, поднимают домкратами до высоты больше 20 метров.

Наконец, систему поддомкрачивания блокируют, и монтируют соединительные балки и сдвигающую систему.

На фиг. 3-5 показан вид сбоку для состояния готовности к сдвиганию в способе интегрированного строительства и монтажа оборудования верхнего технологического блока плавучего основания в настоящем изобретении. На фиг. 3-6 показан вид сбоку для состояния готовности к сдвиганию в способе интегрированного строительства и монтажа оборудования верхнего технологического блока плавучего основания в настоящем изобретении. На фиг. 3-7 показан вид сбоку во время сдвигания в способе интегрированного строительства и монтажа оборудования верхнего технологического блока плавучего основания в настоящем изобретении. На фиг. 3-8 показан вид сбоку во время сдвигания в способе интегрированного строительства и монтажа оборудования верхнего технологического блока плавучего основания в настоящем изобретении.

Как показано на фиг. 3-5-3-8, в сдвигающей системе предпочтительно применяют гидравлическое сдвигающее устройство. Применение сдвигающей системы, в частности, содержит следующие этапы:

Вначале подгоняют верх системы поддомкрачивания, а также слипов и соединительных балок на верхней поверхности корпуса судна.

Затем включают гидравлическое перемещение, при этом верхний технологический блок плавучего основания начинает постепенно сдвигаться до смещения верхнего технологического блока плавучего основания с системы поддомкрачивания на корпус судна.

Наконец, соединительное устройство между верхним технологическим блоком плавучего основания и корпусом судна блокируют, и убирают систему поддомкрачивания и сдвигающую систему.

Этап S₄, выполнение в целом пусконаладки.

В сухом доке смонтированный модуль вспомогательных средств и модуль технологического процесса для СПГ конструктивно соединяют с корпусом судна, и трубопроводы, кабели и другие системы связывают между собой. Блок, соединяют с корпусом судна частично жестко посредством упругих опор.

Когда соединение завершено, сухой док заполняют водой, и плавучую установку для добычи, хранения и отгрузки СПГ (FLNG) буксируют к причальной стенке пусконаладки для швартовки. Затем транспортное судно для сжиженного природного газа (СПГ) подходит к плавучей установке для добычи, хранения и отгрузки СПГ (FLNG) для загрузки сжиженного природного газа (СПГ) в плавучую установка для добычи, хранения и отгрузки СПГ (FLNG) для выполнения финальной пробной эксплуатации. Когда строительство и пусконаладка для плавучей установки для добычи, хранения и отгрузки СПГ (FLNG) полностью закончены, установка уходит с судоверфи для конечной поставки.

Из приведенного выше описания этапов способа можно видеть, что варианты осуществления настоящего изобретения имеют вид плавучей установки (FLNG), как примера для представления способа интегрированного строительства и монтажа оборудования верхнего технологического блока плавучей установки. Другие изделия в виде плавучих установок, в том числе, но без ограничения этим, плавучая установка для добычи, хранения и отгрузки нефти (FPSO), плавучая установка для добычи, хранения и отгрузки СПГ (FLNG), полупогружная платформа, и т.д. попадают в объем защиты настоящего изобретения.

Варианты осуществления настоящего изобретения имеют вид обычной FLNG для больших глубин содержащей два модуля вспомогательных средств и модуля технологического процесса, как пример для представления способа интегрированного строительства и монтажа оборудования верхнего технологического блока плавучей установки. Вместе с тем, в зависимости от расстояние от берега, изменений в глубине воды и объема производства сжиженного природного газа, конструкция корпуса судна в нижней части и блока в верхней части FLNG могут также иметь отличающиеся формы. Поэтому, способы интегрированного строительства и монтажа оборудования для верхнего технологического блока FLNG других видов также относятся к объему защиты настоящего изобретения.

Способ, созданный в настоящем изобретении, может привести к изменениям в концепциях базового конструктивного решения FLNG и других плавучих установок, и такие изменения в концепциях базового конструктивного решения или базовых конструктивных решений для получения интеграции модулей на основе концепции патентоспособного способа также относятся к объему защиты настоящего изобретения.

Настоящее изобретение предъявляет высокие требования по функциональным возможностям стройплощадки, например, для сборки модуля вспомогательных средств и модуля технологического процесса для СПГ с массой 30000 тонн, требуется верфь которая по меньшей мере занимает область 400 метров х 400 метров и дает возможность изготовления изделий для морского строительства, док, который по меньшей мере занимает область 500 метров х 100 метров и оборудован платформой 500 метров х 100 метров, и транспортный канал, который имеет по меньшей мере ширину 80 метров и грузоподъемность 15 тонн на квадратный метр. Поэтому обычная практическая реализация данного варианта осуществления должна быть следующей: разделение всего блока модуля вспомогательных средств и модуля технологического процесса для СПГ с массой около 30000 тонн на несколько (2 или больше) компоновочных узлов для строительства и монтажа оборудования. Способ, в котором весь блок модуля вспомогательных средств и модуля технологического процесса для СПГ делят, согласно функциональным возможностям самой верфи, на несколько компоновочных узлов, которые раздельно строят, поднимают домкратами, сдвигают и устанавливают, также входит в объем защиты настоящего изобретения.

Соединение между блоком и корпусом судна может являться полностью жестким или частично жестким или относиться к другим возможным видам, в зависимости от отличающихся условий морской и сухопутной среды. Такие изменения в конструктивных соединениях также относятся к объему защиты настоящего изобретения.

Швартовная система плавучей установки может также иметь различные формы, в зависимости от отличающихся условий морской и сухопутной среды. Такие изменения в швартовной системе также относятся к объему защиты настоящего изобретения.

В настоящем изобретении железнодорожные платформы с гидравлическим механизмом применяютcя в способе транспортировки от области изготовления модуля до области окончательной сборки вблизи дока. В зависимости от расстояния транспортировки, применяемое транспортное средство может также действовать посредством буксировки, сдвигания, посредством воздушной подушки или в других формах. Такие изменения в способе транспортировки или в железнодорожной платформе с гидравлическим механизмом также относятся к объему защиты настоящего изобретения.

В настоящем изобретении, применяют поддомкрачивание способом ступенчатого подъема гидравлическими домкратами в множестве точек, в котором гидравлический домкрат напрямую действует на блок. Обычные способы подъема блока включают в себя в целом способ ступенчатого подъема, в котором на блок оказывают прямое воздействие, и способы поддомкрачивания или подъема блока не напрямую, через смонтированную балку для поддомкрачивания, и т.д. Такие изменения в способе поддомкрачивания или в устройстве поддомкрачивания также относятся к объему защиты настоящего изобретения.

Способы транспортировки и поддомкрачивания, применяемые в настоящем изобретении, включают в себя перемещение железнодорожной платформы с гидравлическим механизмом в нужное место, затем действие гидравлического домкрата напрямую для поддомкрачивания блока, после подъема домкратом до некоторой высоты, монтаж слиповой балки, и, наконец подъем домкратом вместе слиповой балки и блока. Монтаж слиповой балки может быть закончен до или после транспортировки железнодорожными платформами, и соответствующие процедуры должны меняться, соответственно. Такие изменения в этапах или процедурах поддомкрачивания, обусловленные отличающимися последовательностями установки слиповой балки или другого оборудования или сооружений во время транспортировки и поддомкрачивания, также относятся к объему защиты настоящего изобретения.

В настоящем изобретении начальное положение для поддомкрачивания является относительно высоким (> 3,5 метра), имеется также возможность отрывки канавы дo некоторой глубины на месте поддомкрачивания, в которой устанавливают поддомкрачивающее устройство, для уменьшения начальной высоты поддомкрачивания всего блока. Такие изменения вследствие улучшений в начальной высоте поддомкрачивания также относятся к объему защиты настоящего изобретения.

Способ сдвигания, применяемый в настоящем изобретении, является способом сдвигания с применением гидравлического привода, в котором блок сдвигается напрямую гидравлически. В дополнение к способам с применением гидравлического привода, буксировка также является рутинным способом перемещения блока. Поэтому, такие изменения в способе сдвигания или в устройстве сдвигания также относятся к объему защиты настоящего изобретения.

В процессе поддомкрачивания и сдвигания, согласно грузоподъемности дока, прочности корпуса судна или другим условиям, док должен быть заполнен некоторым объемом воды для увеличения выталкивающей силы, действующей на корпус судна. Такие изменения вследствие изменения сил, действующих на корпус судна, обусловленные заполнением водой, также относятся к объему защиты настоящего изобретения.

Естественно, возможно отсутствие сухого дока для некоторых площадок работ. Поэтому, в настоящем изобретении можно применять способ с плавучим доком, или нижний корпус судна можно напрямую доковать у причальной стенки, обеспечивая наружную регулирующую нагрузку систему. Тогда поддомкрачивание и сдвигание выполняют у причальной стенки. Такие изменения в позиции докования корпуса судна вследствие ограничения дока также относятся к объему защиты настоящего изобретения.

Настоящее изобретение не описывает конкретные положения, где выполняют пусконаладку после строительства блока и где выполняют пусконаладку в целом после монтажа оборудования. Пусконаладка после строительства может быть выполнена в области изготовления модуля, или в области сдвигания и поддомкрачивания, или на другой области. В целом пусконаладка после установка оборудования может быть выполнена у причальной стенки в окрестности площадки работ, или на открытой воде вблизи судоверфи, или на другой области. Поэтому, такие изменения на площадке работ для пусконаладки или в способе пусконаладки также относятся к объему защиты настоящего изобретения.

Площадь площадки работ, грузоподъемность площадки работ, размер дока, размер причальной стенки, и т.д. в настоящем изобретении определяют согласно спецификаций блока модуля вспомогательных средств и модуля технологического процесса для СПГ. Изменения в соответствующей площадке работ, доке и причальной стенке согласно специфическим требованиям изделий также относятся к объему защиты настоящего изобретения.

В настоящем изобретении, возможна надстройка или модернизация дока, оборудованного доковой платформой, имеющей функциональные возможности для изготовления по условиям морского строительства, соответствующим конкретному применяемому способу, т.e., строительной верфи, приспособленной для изделий плавучей установки. Такие изменения в надстройке или модернизации, которые отвечают требованиям этапов указанного выше способа (Onshore MAX/максимум на берегу), также относятся к объему защиты настоящего изобретения.

В кратком изложении, способ интегрированного строительства и монтажа оборудования верхнего технологического блока плавучего основания в настоящем изобретении имеет следующее преимущества:

1. Применяетcя режим производства на суше с интегральным строительством и интегральной пусконаладкой. Режим требует управления только одной площадкой работ, и уменьшает затраты на персонал управления заказчика, занимаемую область строительства, и количество сооружаемых лесов. Данный режим имеет высокую концентрацию строительного персонала и облегчает эксплуатацию и управление безопасностью. Пусконаладка всех эксплуатационных осуществляется совместно, так что сценарий, где подсистемы повторно проходят пусконаладку встречается реже.

2. Блок устанавливают посредством сдвигания и поддомкрачивания. Сдвигание и поддомкрачивания выполняют на доковой области, и все операции являются стационарными без влияния морских приливов и течений. На процедуру не влияет радиус действия и грузоподъемность плавучих кранов. Отсутствует работа с краном на высоте, что уменьшает риск при проведении работ. Поскольку все операции можно выполнять на областях на суше, работа является более стабильной, и рисками можно управлять лучше, чем при работе в море.

3. Соединения получают через небольшое количество конструктивных трубопроводных соединений во время процедуры пусконаладки, таким образом, требуется меньший объем пусконаладочных работи. Указанное уменьшает объем транспортировки персонала и машин с суши на судно. В способе настоящего изобретения почти все работы по вводу в строй выполняют на суше, и гораздо меньше работ требуется выполнять на борту, при этом эффективно уменьшаются риски работ на высоте.

4. Более поздняя стадия строительства существенно, укорачивается.

Можно видеть, что основной принцип способа интегрированного строительства и монтажа оборудования верхнего технологического блока плавучего основания в настоящем изобретении состоит в следующем: весь блок модуля вспомогательных средств и модуля технологического процесса для СПГ (80 метров длиной, 60 метров шириной, 50 метров высотой и массой 30000 тонн) интегрально строится и вводится в строй на строительно-монтажной площадке, затем укомплектованный модуль вспомогательных средств и модуль технологического процесса устанавливают на корпусе судна посредством системы поддомкрачивания и сдвигания, и наконец завершают пусконаладку и передачу заказчику всего FLNG.

В способе интегрированного строительства и монтажа оборудования верхнего технологического блока плавучего основания в настоящем изобретении ключевая концепция заключается в интегрированном строительстве и монтаже оборудования, где максимально возможный объем работ выполняют на стадии строительства на суше, уменьшая объем работ, подлежащих выполнению для монтажа оборудования и пусконаладки. Весь блок модуля вспомогательных средств и модуля технологического процесса для СПГ можно построить, смонтировать в нем оборудование, присоединить и ввести в строй, соответственно, в один заход. Таким образом, продолжительность работ, риски, и затраты на строительство всего блока модуля вспомогательных средств и модуля технологического процесса для СПГ можно уменьшить. В сегодняшних условиях низких мировых цен нефти и природного газа указанное должно быть отличным путем для любой нефтегазовой компании для снижения затрат.

Хотя описаны частные варианты осуществления настоящего изобретения, специалисту в данной области техники в технике понятно, что они являются чисто иллюстративными, и объем защиты настоящего изобретения определен прилагаемой формулой изобретения. Различные изменения или модификации данных вариантов осуществления могут быть выполнены специалистом в данной области техники без отхода от принципа и сущности настоящего изобретения; вместе с тем, все данные изменения и модификации относятся к объему защиты изобретения.

Изобретение относится к области технологии судостроения. Предложен способ интегрированного строительства и монтажа оборудования верхнего технологического блока плавучего основания, выполняемый на умной верфи, объединяющей в себе завод модулей для морского строительства и судоверфь, и в основном содержащий следующие этапы: этап S₁, на котором осуществляют строительство верхнего технологического блока плавучего основания, для создания комплектного модуля вспомогательных средств и модуля технологического процесса; этап S₂, на котором транспортируют верхний технологический блок плавучего основания целиком до области окончательной сборки для интегральной установки; этап S₃, на котором осуществляют монтаж укомплектованного модуля вспомогательных средств и модуля технологического процесса на корпус судна посредством системы поддомкрачивания и сдвигающей системы; и этап S₄, на котором осуществляют общую пусконаладку. Изобретение позволяет значительно сократить продолжительность работ, уменьшить общие затраты на строительство, минимизировать количество операций с применением кранов и работ на высоте, и уменьшить риски в строительстве. 9 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Способ интегрированного строительства и монтажа оборудования верхнего технологического блока плавучего основания, отличающийся тем, что способ интегрированного строительства и монтажа оборудования выполняют на умной верфи, объединяющей завод модулей для морского строительства и судоверфь, и по существу включает в себя следующие этапы:

Этап S₁, на котором осуществляют строительство верхнего блока технологического процесса плавучего основания для создания комплектного модуля вспомогательных средств и модуля технологического процесса;

Этап S₂, на котором транспортируют верхний блок технологического процесса плавучего основания целиком до области окончательной сборки для интегральной установки;

Этап S₃, на котором осуществляют монтаж укомплектованного модуля вспомогательных средств и модуля технологического процесса на корпус судна посредством системы поддомкрачивания и сдвигающей системы; и

Этап S₄, на котором осуществляют общую пусконаладку.

2. Способ интегрированного строительства и монтажа оборудования верхнего технологического блока плавучего основания по п. 1, отличающийся тем, что умная верфь содержит область изготовления модуля, судостроительную область, доковую область, область поддомкрачивания и сдвигания и область общей пусконаладки.

3. Способ интегрированного строительства и монтажа оборудования верхнего технологического блока плавучего основания по п. 2, отличающийся тем, что этап S₁ выполняют в области изготовления модуля.

4. Способ интегрированного строительства и монтажа оборудования верхнего технологического блока плавучего основания по п. 2, отличающийся тем, что этап S₂ включает в себя транспортировку до доковой области по транспортному каналу судоверфи.

5. Способ интегрированного строительства и монтажа оборудования верхнего технологического блока плавучего основания по п. 3, отличающийся тем, что этап S₁ дополнительно включает в себя этап, на котором осуществляют предварительную пусконаладку и пусконаладку модуля вспомогательных средств и технологического модуля.

6. Способ интегрированного строительства и монтажа оборудования верхнего технологического блока плавучего основания по п. 5, отличающийся тем, что для транспортировки на этапе S2 применяют железнодорожные платформы с гидравлическим механизмом.

7. Способ интегрированного строительства и монтажа оборудования верхнего технологического блока плавучего основания по п. 6, отличающийся тем, что этап S₂ дополнительно включает в себя следующие этапы:

Этап S₂₁, на котором соединяют железнодорожные платформы с гидравлическим механизмом согласно конструктивной схеме верхнего технологического блока плавучего основания;

Этап S₂₂, на котором перемещают локомотивом железнодорожные платформы с гидравлическим механизмом к нижней части верхнего технологического блока плавучего основания;

Этап S₂₃, на котором обеспечивают общее функционирование железнодорожных платформ с гидравлическим механизмом для поддомкрачивания верхнего технологического блока плавучего основания для отсоединения верхнего технологического блока от строительных опор; и

Этап S₂₄, на котором осуществляют транспортировку на железнодорожных платформах с гидравлическим механизмом, которые несут верхний технологический блок плавучего основания, до области сдвигания и поддомкрачивания дока согласно разработанному маршруту транспортировки.

8. Способ интегрированного строительства и монтажа оборудования верхнего технологического блока плавучего основания по п. 6, отличающийся тем, что этап S₃ дополнительно включает в себя следующие этапы:

Этап S₃₁, на котором транспортируют на железнодорожных платформах с гидравлическим механизмом верхний технологический блок плавучего основания до назначенной области сдвигания и поддомкрачивания вблизи дока;

Этап S₃₂, на котором опускают железнодорожную платформу с гидравлическим механизмом так, что верхний технологический блок плавучего основания постепенно встает на поддомкрачивающее устройство, до отсоединения верхнего технологического блока плавучего основания от железнодорожных платформ с гидравлическим механизмом;

Этап S₃₃, на котором запускают работу системы поддомкрачивания для постепенного подъема домкратами модуля вспомогательных средств и технологического модуля до их установки вровень с верхней поверхностью корпуса судна; и

Этап S₃₄, на котором блокируют систему поддомкрачивания, осуществляют монтаж соединительных балок и сдвигающей системы.

9. Способ интегрированного строительства и монтажа оборудования верхнего технологического блока плавучего основания по п. 6, отличающийся тем, что в сдвигающей системе применяют гидравлическое сдвигающее устройство, и после этапа S₃₄, выполняют следующие этапы:

Этап S₃₅, на котором регулируют верх системы поддомкрачивания, и слипов, и соединительных балок на верхней поверхности корпуса судна;

Этап S₃₆, на котором включают гидравлическое перемещение, при этом верхний технологический блок плавучего основания начинает постепенно сдвигаться до смещения верхнего технологического блока плавучего основания от системы поддомкрачивания до корпуса судна; и

Этап S₃₇, на котором блокируют соединительное устройство между верхним блоком переработки плавучего основания и корпусом судна и убирают систему поддомкрачивания и сдвигающую систему.

10. Способ интегрированного строительства и монтажа оборудования верхнего технологического блока плавучего основания по п. 6, отличающийся тем, что этап S₄ включает в себя этапы, на которых: конструктивно соединяют смонтированный модуль вспомогательных средств и модуль технологического процесса с корпусом судна; выполняют соединения трубопроводов, кабелей и других систем; и соединяют верхний технологический блок плавучего основания с корпусом судна, полностью жестко или частично жестко, через упругие опоры, в зависимости условий морской окружающей среды на месте установки плавучего основания.