一种FLNG上部模块支墩系统

技术领域

本发明涉及FLNG模块支墩，特别涉及一种恶劣海况下减弱FLNG晃荡对上部模块影响的支墩系统。

背景技术

随着陆地可动用天然气资源越来越少，勘探和开发海上天然气田是必然趋势。南海气田有相当一部分为深海气田、边际小气田。对于这些边际小气田、深海天然气资源，在周边无设施依托下，利用浮式液化天然气(FLNG)装置作为一种新型的海上气田开发技术。而FLNG工艺系统复杂，上部模块总重量可达数万吨(3万吨以上)，而且预处理和液化工艺流程中有许多大型的压力容器，LNG对船体晃荡又十分敏感，南海海况条件十分恶劣，如果因为船体的晃荡造成LNG气化，会对船体和船员的安全造成巨大的威胁，产品质量也无法得到保证。模块支墩作为每一个模块架构平台与FPSO主船体的连接结构，其可靠性和实用性将直接影响FPSO生产流程的正常运转。

目前传统支墩布置和型式的设计只能满足FPSO船体对上部模块的支撑需求，不能释放或部分释放约束(可释放沿船体纵向约束，不能释放沿船体宽方向的约束)，从而不能有效地降低船体运动影响。对于FLNG来说，FLNG上部模块工艺复杂，对船体的运动幅度有苛刻的要求，尤其在南海等环境恶劣的海况下，FLNG晃荡引起工艺系统失效就会引发停产等事故。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种FLNG上部模块支墩系统，本系统采用相对限位布置方式，可以最大限度地降低船体运动对模块的影响。

本发明所采用的技术方案是：一种FLNG上部模块支墩系统，包括设置在上部模块底部四个角点的第一、第二、第三和第四支墩本体，所述第一支墩本体和所述第二支墩本体、所述第三支墩本体和所述第四支墩本体分别沿船宽方向对称布置，所述第一支墩本体和所述第四支墩本体、所述第二支墩本体和所述第三支墩本体分别对角线布置，所述第一支墩本体和所述第三支墩本体布置在所述上部模块的一侧，所述第二支墩本体和所述第四支墩本体布置在所述上部模块的另一侧；

对角线布置的所述第一支墩本体和所述第四支墩本体，其中一个支墩本体的上表面与上部模块支柱滑动接触，另一个支墩本体的上表面与上部模块支柱固定连接，并竖直设置有位于上部模块支柱外部、呈井字形布置的挡板；

对角线布置的所述第二支墩本体和所述第三支墩本体，其中一个支墩本体的上表面与上部模块支柱滑动接触，并沿船长方向竖直设置有限制所述上部模块沿船宽方向运动的挡板，另一个支墩本体的上表面与上部模块支柱滑动接触，并沿船宽方向竖直设置有限制所述上部模块沿船长方向运动的挡板。

所述第一、第二、第三和第四支墩本体均为由五面钢板组成的四棱台型结构。

所述第一、第二、第三和第四支墩本体的高度为4～5m，其上表面的长度和宽度均为1.5～2m，其下底面的长度和宽度均为2～4m。

所述第一、第二、第三和第四支墩本体的内部设置有与支墩本体上表面垂直、并呈十字形布置的内部加强板。

所述挡板的高度为100～300mm。

本发明的有益效果是：本发明中，位于上部模块四个角点的支墩分别对上部模块采取不同的约束(自由移动，限制横向运动，限制纵向运动，限制所有位移)，可以有效地释放约束，降低FLNG运动对上部模块的影响，提高FNLG整体的作业效率系数和安全系数。

附图说明

图1：本发明结构示意图；

图2：本发明A-A剖面结构示意图；

图3：本发明B-B剖面结构示意图；

图4：本发明C-C剖面结构示意图；

图5：本发明D-D剖面结构示意图。

附图标注：1、上部模块，2、上部模块支柱；3、第一支墩本体；4、第二支墩本体；5、第三支墩本体；6、第四支墩本体；7、挡板；8、内部加强板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

如附图1至图5所示，一种FLNG上部模块支墩系统，包括设置在上部模块1底部四个角点的第一、第二、第三和第四支墩本体3、4、5、6，所述第一支墩本体3和所述第二支墩本体4、所述第三支墩本体5和所述第四支墩本体6分别沿船宽方向对称布置，所述第一支墩本体3和所述第四支墩本体6、所述第二支墩本体4和所述第三支墩本体5分别对角线布置，所述第一支墩本体3和所述第三支墩本体5布置在所述上部模块1的一侧(即所述第一支墩本体3和所述第三支墩本体5可布置所述上部模块1的左侧，也可布置在所述上部模块1的右侧)，所述第二支墩本体4和所述第四支墩本体6布置在所述上部模块1的另一侧。

对角线布置的所述第一支墩本体3和所述第四支墩本体6，其中一个支墩本体的上表面与上部模块支柱2滑动接触，即此处的模块可自由移动(线位移和角位移不受限制)；另一个支墩本体的上表面与上部模块支柱2焊接固定，并竖直设置有位于上部模块支柱2外部、呈井字形布置的挡板7(限制此处上部模块1所有位移)；对角线布置的所述第二支墩本体4和所述第三支墩本体5，其中一个支墩本体的上表面与上部模块支柱2滑动接触，并沿船长方向竖直设置有限制所述上部模块1沿船宽方向运动的挡板7(此处上部模块1可沿船长方向运动)，另一个支墩本体的上表面与上部模块支柱2滑动接触，并沿船宽方向竖直设置有限制所述上部模块1沿船长方向运动的挡板7(此处上部模块1可沿船宽方向运动)；其中，所述挡板7的高度为100～300mm，厚度为30～50mm，长度与支墩本体上表面钢板尺寸平齐。本实施例中，支墩系统的布置如图1所示，所述上部模块1的左侧布置第一支墩本体3和第三支墩本体5，所述上述模块1的右侧布置第二支墩本体4和第四支墩本体6，所述第一支墩本体3设置为不限制此处上部模块1的运动，所述第二支墩本体4设置为限制此处上部模块1沿船宽方向运动，所述第三支墩本体5设置为限制此处上部模块1沿船长方向运动，所述第四支墩本体6设置为限制此处上部模块1的所有位移。

本发明中，第一、第二、第三和第四支墩本体3、4、5、6均为由五面钢板组成的四棱台型结构，所述钢材为30～50mm厚的高强度等级钢；所述第一、第二、第三和第四支墩本体3、4、5、6的高度为4～5m，其上表面为矩形，长度和宽度均为1.5～2m，其下底面为矩形，长度和宽度均为2～4m；可根据受力强度，在所述第一、第二、第三和第四支墩本体3、4、5、6内部添加增强结构件，本实施例中，所述增强结构件为与支墩本体上表面垂直、并呈十字形布置的内部加强板8，所述内部加强板8的厚度为20～30mm。