石油平台伸缩跳板的特点:
(1)船用通道安全梯可随着潮汐及船驳的变化而进行调节。
(2)伸缩跳板能自由完成平稳伸缩。
(3)可配备起重机、液压系统或气压系统。
(4)过桥内设计锯齿型防滑踏板,以便在复杂的海洋环境中自由的调整水平以保证人员和货物的安全。
(5)可配置压缩机构以增加其更多功能。如:变幅、提升和调位及回转(加大登船梯的工作范围和载重范围,以适应潮差及船舶装载量变化的能力)等[7]。
1.3 石油平台伸缩跳板的应用现状及发展前景
目前根据实际要求,主要有变幅回转式登船梯如图1.1,它有效的弥补了简易伸缩平台机动性和自动程度低、工作效率低、存在安全隐患等不足,并且具有结构紧凑、自动化程度高、安全性能好等特点[8]。近年来液压技术的稳步发展和广泛应用,使液压式石油平台伸缩跳板逐步发展成型。这种登船梯在结构普遍采用伸缩桁架,液压技术的加入提高了自动化程度,在功能方面也能够一定程度上做到随风浪而上下浮动。不足是登船梯的结构不够紧凑,风浪、潮水对船体的影响会使船体上下浮动和左右晃动以及上下左右的复合运动。如图1.3,在海洋石油281/282平台得到应用的液压伸缩栈桥,搭接长度范围可在12m-20m间任一位置。该栈桥不借助吊车等起重设备,可在20分钟内实现与其他平台的快速连接[9]。如图1.3,舟山群岛岙山5万吨级油码头上的全液压多功能登船梯是一种新型的登船梯,主运动全部采用液压系统驱动,以油缸作为运动的执行元件。登船梯具有提升、变幅、回转和调位四大功能,且悬梯能跟随主甲板上下浮动,减少了值班人员的频繁操作[10]。这种登船梯只能在一定程度上做到随风浪上下浮动,不能完全适应船体在各种气候条件下的运动情况,因此这种登船梯使用范围非常狭小,尤其对于海上作业,几乎不能使用。基于对上述情况的分析,设计人员利用CATIA高级建模及装配功能,正在设计一种新型登船梯,这种登船梯能更好的适应复杂的海洋环境,如图1.4[11]。
目前登船梯主要分以下几种:
① BL-E1由主梯、三角梯、框架组成。适用于0.3-3万吨级码头。
② BL-E2由主梯、前梯、三角梯、旋转平台、立柱组成。适用于0.5-5万吨级码头。
③ BL-E3由主梯、前梯、三角梯、旋转平台、牵引机构、立柱组成。适用于1-8万吨级码头。
④ BL-E4由主梯、前梯、三角梯、旋转平台、提升机构、塔架组成。旋转平台可沿塔架升降。适用于2-30万吨级码头[12]。
未来的石油平台伸缩跳板桥体将采用铝合金材料桁架结构,质量轻、强度高,搭接作业风阻小[13]。采用液压和CATIA、UG高级建模及装配功能设计新型船梯,具有自动化化程度高、操作简单、劳动强度低、操作稳定可靠等优点[14]。
变幅回转式登船梯
液压伸缩栈桥
万吨级油码头上的全液压多功能登船梯
利用CATIA高级建模的新型登船梯
由于登船梯并不是标准构件,因此设计过程较复杂,参数的选择也是根据不同的实际情况、功能要求、客户需求而进行不同设计,设计时间较长且不能实现一种登船梯的广泛应用,因此如何实现这种海上石油机构的标准化和通用化是未来亟待解决的问题[15]。同时由于海上环境条件复杂,如何增强装置的稳定性和安全性,使其能够适用于更复杂的海洋环境如大风大浪,也是需要进一步深入研究的问题。不过随着时代进步,许多技术的发展与成熟,使石油平台伸缩跳板技术会更加完善,种类更加齐全,适应海洋环境的能力更加强大。原油战略的时序推进,在为经济全面发展提供充足血液的同时,也必将促进这项技术的发展与进步[16]。