2015年10月5日,中集來福士自主設計的自升式氣體壓縮平臺AGOSTO-12從龍口啟航赴墨西哥作業。
這座平臺采用TAISUN200B設計,由中集來福士自主設計,并擁有100%知識產權,是我國首座完全自主設計的自升式氣體壓縮平臺。下面讓我們走進這個朝氣蓬勃的研發設計團隊。
該平臺的研發設計團隊是由中集來福士研發總師帶領的16位研發工程師,以及項目總師帶領的詳細設計、施工設計等技術人員組成。
該團隊承擔了平臺的概念設計、基礎設計、詳細設計和生產設計工作,他們進行了很多首次嘗試,每一個“首次”對設計團隊來說都是一道關卡,一次挑戰,一次超越。他們為中集來福士首座獨立自主設計建造,進軍國際主流市場墨西哥灣的平臺項目的設計付出了艱辛和汗水。
該平臺定位于系列化高端自升式生產平臺,致力于進軍墨西哥灣等國際主流市場。該平臺采用高規格雙燃料主機設計,利用油田伴生氣作為燃料,符合全球綠色環保、節能高效的設計理念,為客戶打造了一型經濟實用的作業平臺。
該團隊以中集來福士已交付的7座自升式平臺設計建造經驗為基礎,突破了國內最大液壓插銷式升降系統,搭載天然氣壓縮處理模塊,并完成了高規格環保綠色造船設計等多項技術創新,同時加大設備國產化率,該項目的平臺部分國產化率達到60%。該項目深化批量化設計持續改進內涵,進一步提升中集來福士高端自升式平臺的自主設計能力和市場競爭力,為進軍國際主流海工市場打下良好的基礎。
為了達成此設計目標,研發設計團隊做了大量的功能及經濟性能的對比設計方案,保證了平臺在惡劣海況下完成功能性要求,突破了多項國內首次以及關鍵技術創新。
該團隊在充分考慮經濟性能的前提下,采用綠色環保雙燃料主機,可利用工作中回收的油田伴生氣作為燃料,有效降低硫化物等的排放,大大減小環境污染,降低運營成本。為公司開發了一款新的自升式產品,在中集來福士高端自升式生產平臺設計史上首次實現了一系列重大突破:
首次自主完成完整的自升式平臺整個設計流程(從概念設計、基礎設計到詳細設計和施工設計),首次設計四樁腿自升式平臺,首次設計圓柱形樁腿,首次設計使用液壓插銷式升降系統,首次設計小承載面大入泥深度樁靴,首次集成氣體壓縮模塊,首次集成雙燃料主機,首次自主研發的自升式平臺投入建造并成功交付。
該團隊從市場投標方案開始,就一直在研究自升式生產平臺的總體設計,查閱了大量的規范標準和國際主流平臺的資料,反復做了大量對比方案,歷時將近8個月,最終完成了使客戶滿意的概念設計方案,為后續的基本設計奠定了良好的技術基礎,使基本設計順利進行并得到船級社認可,達到國際主流平臺的設計標準。
在時間較短的計劃周期內對比了F&G,MSC,GVA等知名設計公司類似項目的圖紙資料及借鑒中集來福士已建在建項目的設計經驗對本項目的鋼結構重量進行了優化工作。通過組內討論及與總體強度分析工程師的多次討論,確定了最終的結構設計方案,創新性的提出了大直徑圓柱型樁腿、小樁靴大入泥以及國內最大液壓插銷式升降系統等并得到了船級社的認可。
在時間特別緊的任務計劃周期內,開發了針對ABS規范和DNV軟件SESAM的自動化的后處理程序,在滿足結果的基礎上,又進行了優化分析,大大減輕了空船重量。
在計劃周期內,參考SM2系列船型,JU系列船型,通過大量的計算分析,最終,針對創新設計的樁腿、樁靴、升降系統給予有效的強度分析,為優化設計提供強有力的技術支持,保證了平臺關鍵節點位置的結構可靠性。
通過技術積累創新,力學壓載分析,成功實現四樁腿對角樁腿互換無壓載水預壓載方案,節省了操作時間和成本,完成了一次新的嘗試和技術突破。
該項目的重量控制誤差在0.1%之內,重量控制工程師出色地完成了重量控制工作,也是各專業工程師認真負責和對重量控制大力支持的結果。
由于平臺的氣體模塊露天布置,對露天區域、生活區存在較大影響,風險較大,不可控。通過全面地有計劃地進行平臺結構減振優化分析設計,同時對總布置、設備安裝及管路系統設計給出有效的減振降噪方案,根據項目的噪聲預報云圖保證項目在前期設計階段有效控制振動噪聲風險,降低材料成本和平臺重量,實現平臺振動噪聲滿足國際標準的要求。
對于船體結構設計,天然氣壓縮處理模塊重達2700t,需高強度船體支撐同時還要兼顧管/電等舾裝專業的開孔需求;而對機/管/電設計,第一次進行雙燃料主機設計,不僅在系統設計上是一個新的挑戰,而且模塊與船體管電連接錯綜復雜,模塊與船體接口眾多,造成聯動調試難度大等一系列的難題擺在詳細設計團隊面前,工程師們將這些難題一一攻克,并在項目技術PE的帶領下解決了船旗國變更的問題,強有力的保障了項目的順利進行。
以上只是TAISUN200B設計過程的一角。正是各專業工程師團隊通力協作,克服種種困難挫折,堅持持續創新,探索最優,勇于突破的精神,才有了這一實船項目的誕生。