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起重鋪管船是集海洋結(jié)構(gòu)物吊裝、石油天然氣管道鋪設于一體的海洋工程裝備。隨著越來越多海上油氣田的開采，起重鋪管船在油氣田開采生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)鏈中具有舉足輕重的作用。它既可以在油氣田開采前期進行導管架等海上結(jié)構(gòu)物的吊裝，又可以在油氣田開采后期進行管道鋪設，將石油天然氣輸送至陸地進行加工。本研究將闡述深水起重鋪管船結(jié)構(gòu)形式，并對總縱強度和艦部結(jié)構(gòu)強度分析進行詳細介紹。
本研究介紹的深水起重鋪管船是一艘電力推進、自航起重的全電焊鋼質(zhì)鋪管船。船舷呈流線型，方形船艦和圓角毗部，船舷設居住區(qū)及直升飛機平臺，船艦設置了1臺固定吊4000t、全回轉(zhuǎn)吊3500t的大型海洋工程起重機，以及1臺作業(yè)水深3000m的固定式托管架。該船航行于無限航區(qū)，并可在滿足特定作業(yè)環(huán)境條件的海域進行作業(yè)，主要用于大型海洋工程結(jié)構(gòu)物及設備的吊裝，石油、天然氣海底輸送管道的鋪設。其主要參數(shù)如下：垂線間長L185.00m型寬B40.20m型深D14.00m，設計吃水d9.50m，結(jié)構(gòu)吃水ds10.60m，作業(yè)工況和待命工況下的環(huán)境條件見表。
本船設有雙層連續(xù)甲板，A甲板中后部布置管子堆場及管子傳輸系統(tǒng)，主甲板布置鋪管作業(yè)系統(tǒng)。A甲板下的中后部設有4道縱艙壁，將艙室劃分為左右舷縱向管子傳輸線，中部為鋪管作業(yè)線。主甲板下設有2道全船貫穿的連續(xù)邊縱艙壁和7道水密艙壁，根據(jù)功能布置需要，設有多層局部平臺，邊縱艙壁之間設有雙層底，邊縱艙壁以外為單底結(jié)構(gòu)。本船采用抵抗總縱彎曲和屈曲的能力更強的縱骨架式結(jié)構(gòu)(包括主船體、上層建筑和甲板室等)。為了控制板格大小，防止板格屈曲，縱骨間距取650mm或700mm。同時，基于主船體艙內(nèi)布置盡可能減少加設支柱對總體布置空間的影響以及甲板載荷的考慮等因素，甲板強橫梁的腹板高度又不宜太高，而且，為了合理控制船體結(jié)構(gòu)質(zhì)量和減少船廠焊接工作量，每4個肋位設置由甲板強橫梁、舷側(cè)強肋骨、艙壁垂直析和底部肋板組成的橫向強框架，以支撐縱向構(gòu)件，并保證船體橫向強度。
考慮到A甲板10t/m2的結(jié)構(gòu)負載與總縱強度對A甲板縱向構(gòu)件起決定作用，A甲板到主甲板之間的結(jié)構(gòu)(包括A甲板結(jié)構(gòu))均采用最小屈服極限為355N/mm2的高強度鋼。另外，本船艦部是高載荷、高應力區(qū)，在通過局部加厚板緩解應力過分集中的同時，為了提高艦部結(jié)構(gòu)強度和應力標準、抗高載荷能力，艦部區(qū)域內(nèi)的結(jié)構(gòu)采用最小屈服極限為355N/mm2的高強度鋼，其余區(qū)域結(jié)構(gòu)(包括上層建筑、甲板室等)采用屈服極限為235N/mm2的低碳鋼。
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