浅谈海洋平台组块二次牵引方案

浅谈海洋平台组块二次牵引方案

[摘 要] 随着海洋石油事业的快速发展，海工建造场地异常繁忙，滑道利用率非常高，由于场地滑道数量有限，为满足建造场地的施工需要，在项目初期部分组块需要布置到滑道的后端开始建造，待前端无其它结构物时方可进行二次牵引，以便预留滑道后端空间为后期项目提供总装空间。
[关键词] 海洋平台；组块；建造；二次牵引

拖拉牵引工作，是组块建造过程中的一项重要内容。拖拉牵引的效果不仅影响场地滑道的利用率，还直接影响到组块的建造质量。对于海洋平台中的组块，在项目初期建造位于滑道的后端，当前端的结构物拖拉装船后，需要将后端未完工的组块拖拉至滑道的前端，待组块完工后进行最终的装船拖拉。为此，对于没有完工的组块的拖拉作业称为二次牵引，其重要性在组块建造过程中至关重要，需要对此进行研究。本文详细描述了二次牵引的整个过程，可为以后的海工场地二次牵引提供参考依据，具有重
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5个轮子（前端5个，后端5个）。


图3 设备连接图（牵引到位状态）

滑轮组中跑绳的绕绳方式如图4所示。

图4 滑轮组绕绳方式
4 牵引力计算
牵引时，每套滑轮组最终输出牵引力的计算如下。
滑轮组的效率：
其中：

η为单个滑轮的效率，等于0.95；n为滑轮绕绳数取11（绳始于定滑轮，绕5*5滑轮组，接到卷扬机）。
则与组块相连滑轮组的最大输出牵引力为：
表2 滑轮组牵引能力计算表

单个滑轮
效率 卷扬机
能力 滑轮绕
绳数 ε 滑轮组
效率 最大输出
牵引力

　 吨 　 　 　 吨
0.95 75 11 1.053 0.7840 571.80

6摩擦力计算
6.1摩擦系数的选取：参考GL Noble Denton 资料
最大静摩擦系数：木材－特氟龙（典型0.14，最大0.25）；
最大动摩擦系数：木材－特氟龙（典型0.06，最大0.08）。
表3 渤中35-2 CEPA组块牵引摩擦力计算表

牵引位置 组块总重 支反力 静摩擦系数 静摩擦力 牵引
能力 是否满
足使用 牵引力
差值 两侧静摩擦
力差值
typ typ
吨 吨 　 吨 吨 　 吨 吨
A轴DSU 8896.22 4929.48 0.14 690.13 571.80 不满足 -118.33 134.78
B轴DSU 3966.74 0.14 555.34 571.80 满足 16.46

牵引位置 组块总重 支反力 动摩擦系数 动摩擦力 牵引
能力 是否满
足使用 牵引力
差值 两侧动摩擦
力差值
ma* ma*
吨 吨 　 吨 吨 　 吨 吨
A轴DSU 8896.22 4929.48 0.08 394.36 571.80 满足 177.44 77.02
B轴DSU 3966.74 0.08 317.34 571.80 满足 254.46

卷扬机牵引能力大于组块的最大动摩擦力，组块能够持续向前运动。表3中两侧卷扬机的牵引能力均大于组块的最大动摩擦力，分别为177吨和254吨，牵引能力满足连续牵引要求。
组块牵引需依靠助推千斤顶启动，以减小组块牵引力从静摩擦力到动摩擦力之间的突然变化，使牵引启动过程运动连续平稳。注意：在牵引过程中如遇到组块停止滑动再次牵引启动时，也需使用启动助推千斤顶。
由于本组块存在偏心1.08m，连续牵引状态时两侧滑轮组存在的理论计算不均匀力约为77.02吨（动摩擦力），现场需合理控制好卷扬机输出力，防止组块在水平面内扭转。为使牵引中对组块产生较小的水平扭矩，参考表3中每个滑道摩擦力的参考值，在牵引过程中对卷扬机进行相关控制的参考，现场指挥可根据此数据调整牵引力的输出。
6.2助推千斤顶的选取
千斤顶能力应满足如下条件：
助推千斤顶能力+最大滑轮组牵引力＞组块静摩擦力
考虑到滑靴接触面的木材为新制铺设的冰片香木，且滑靴压在特氟龙滑道板上的时间不长，约6个月，滑动接触面整体条件较好，最大静摩擦系数按照典型静摩擦力系数0.14的1.25倍选取。


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