本發(fā)明涉及海洋工程技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種用于測試井架強(qiáng)度的反力支座的裝置及方法。

背景技術(shù)：

具有鉆井、修井功能的海洋工程產(chǎn)品例如，自升式鉆井平臺、半潛式鉆井平臺、鉆井船等裝置上均上安裝有井架。船廠的井架是由多個鋼質(zhì)構(gòu)件裝配而成的。井架在船上安裝結(jié)束后，船東會要求模擬實際作業(yè)工況對井架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行試驗，用以驗證安裝后的整個鉆臺井架結(jié)構(gòu)能否滿足設(shè)計要求。

為驗證井架強(qiáng)度，常規(guī)的方法是：在井架上的大鉤加載設(shè)計負(fù)荷，然后通過提升大鉤將負(fù)荷完全加載在井架上，從而驗證井架強(qiáng)度。這種井架強(qiáng)度試驗在自升式鉆井平臺應(yīng)用較多，由于自升式鉆井平臺的鉆臺可外伸出船體邊緣，加載的負(fù)荷可以直接置于井架下方，試驗較為方便。

但對于鉆井船及半潛平臺，由于其上的井架是固定結(jié)構(gòu)，處于船體或平臺的中間，井架下方一般為四周封閉的通海口，所以大噸位的加載負(fù)荷無法置于井架下方，這樣就無法使用直接提升負(fù)荷的方法進(jìn)行井架強(qiáng)度試驗。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供了一種采用反力支座裝置對井架進(jìn)行加載，通過壓力傳感器確定加載負(fù)荷值的試驗裝置和方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種測試井架強(qiáng)度的試驗方法，主體結(jié)構(gòu)包括位于鉆井船體上的鉆臺和井架，所述井架位于所述鉆臺上。試驗包括如下步驟：

s1、將一個反力支座移入所述船體和所述鉆臺之間，位于所述鉆臺的正下方；

s2、在所述反力支座兩端的上表面與所述鉆臺的下表面之間對稱設(shè)置壓力傳感器；

s3、所述井架豎向中心線上設(shè)置大鉤，所述大鉤上掛接有以豎向中心線為對稱線連接所述反力支座的大噸位吊索具；

s4、通過所述大噸位吊索具施加試驗力，達(dá)到試驗?zāi)康摹?/p>

試驗后可以撤出反力支座、壓力傳感器、大鉤以及大噸位吊索具。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明中井架上加載的負(fù)荷重物不是常規(guī)的重物負(fù)載，而是采用通過井架大鉤提升反力支座的方法實現(xiàn)井架上負(fù)荷的加載。這是一種全新的井架強(qiáng)度試驗方案，將常規(guī)的掛載重物轉(zhuǎn)變?yōu)樘嵘@臺結(jié)構(gòu)，省去提升重物，是一種可以節(jié)省大量試驗材料與耗資源的方法；由于井架和鉆臺是一體結(jié)構(gòu)，所以無論大鉤提升力有多大，都是鉆臺內(nèi)部的力，不會對平臺樁腿的支反力、鉆井船在水中的穩(wěn)性和浮態(tài)有任何影響。在大鉤提升過程中，作用力會通過壓力傳感器顯示出來，這樣我們就可以控制井架加載力的大小滿足設(shè)計要求，通過壓力傳感器可以方便的確定井架所承受的負(fù)荷。

本發(fā)明可以滿足平臺(或鉆井船)在大塢或船臺進(jìn)行試驗，也可以在水下做試驗，試驗地點(diǎn)較靈活。本發(fā)明可以滿足自升式鉆井平臺、半潛式鉆井平臺、鉆井船的井架強(qiáng)度試驗，應(yīng)用范圍廣。本發(fā)明采用壓力傳感器讀數(shù)確定負(fù)荷值，既可以保證試驗精度，又可以滿足不同井架負(fù)荷試驗要求。本發(fā)明由于取消大噸位重物的提升試驗，從而降低試驗難度，提高試驗的安全性。

附圖說明

圖1是井架負(fù)荷試驗前狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是將反支力座從一側(cè)穿入鉆臺下方的狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是反支力座置于鉆臺正下方的狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是降下大鉤通過索具連接反之力座的狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是測試井架強(qiáng)度的反力支座裝置進(jìn)行井架負(fù)荷試驗的狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1、井架；2、鉆臺；3、壓力傳感器；4、反力支座；5、鉆井船體；6、大鉤；7、大噸位吊索具。

具體實施方式

測試井架強(qiáng)度的反支力座裝置包括：壓力傳感器3、反力支座4、大噸位吊索具7。具體的安裝方法：如圖1所示，反力支座4為強(qiáng)橫梁結(jié)構(gòu)，安裝在鉆臺2下方，反力支座4的上面板與鉆臺2的下面板接觸部分的兩端安裝壓力傳感器3。反力支座上設(shè)置大噸位吊索具7，大噸位吊索具7與井架內(nèi)的大鉤6連接。

具體的使用方法：如圖1～5所示過程，做井架強(qiáng)度試驗時，反力支座4作為井架內(nèi)的大鉤6的提升負(fù)載。提升大鉤，大鉤通過大噸位索具7對反力支座4施加負(fù)荷。此時，反力支座將自身所受的力傳遞到鉆臺上，由于井架1和鉆臺2是一體結(jié)構(gòu)，大鉤的負(fù)荷通過等效作用在鉆臺上，這時鉆臺下的傳感器的數(shù)值即為井架所承載的負(fù)荷。測試中，大鉤6逐漸增加對反力支座4的拉力，直到傳感器顯示的負(fù)荷與反力支座4自身重量之和達(dá)到井架強(qiáng)度試驗設(shè)定的提升負(fù)荷時，我們認(rèn)為此時井架1的負(fù)荷達(dá)到要求值，即安裝后的整個井架結(jié)構(gòu)可以滿足設(shè)計要求。由于井架和鉆臺是一體結(jié)構(gòu)，所以無論大鉤提升力有多大，都是鉆臺與反力支座系統(tǒng)間的內(nèi)力，不會對平臺樁腿的支反力、鉆井船體5在水中的穩(wěn)性和浮態(tài)有任何影響。

綜上，本發(fā)明提供了一種方便測試井架強(qiáng)度的試驗裝置和方法，所述船體5和所述鉆臺2之間設(shè)置了反力支座4，所述反力支座4的上表面與所述鉆臺2的下表面之間設(shè)置了壓力傳感器3；所述井架1豎向中心線上設(shè)置了大鉤6，所述大鉤6上掛接有以豎向中心線為對稱線連接所述反力支座4的大噸位吊索具7。圖5中，在反之力座兩端設(shè)置壓力傳感器后提升大鉤開始試驗。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種測試井架強(qiáng)度的試驗方法，包括位于鉆井船體(5)上的鉆臺(2)和井架(1)，所述井架(1)位于所述鉆臺(2)上，所述船體(5)和所述鉆臺(2)之間設(shè)置了反力支座(4)，所述反力支座(4)兩端的上表面與所述鉆臺(2)的下表面之間對稱設(shè)置了壓力傳感器(3)；所述井架(1)豎向中心線上設(shè)置了大鉤(6)，所述大鉤(6)上掛接有以豎向中心線為對稱線連接所述反力支座(4)的大噸位吊索具(7)。本發(fā)明為對具有井架結(jié)構(gòu)的海洋工程產(chǎn)品的井架強(qiáng)度試驗提供了一種方便測試強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)，與同類技術(shù)相比，優(yōu)點(diǎn)在于方便試驗操作，而且試驗安全可控、試驗時機(jī)靈活、試驗程序簡單、試驗精度高。

技術(shù)研發(fā)人員：魯寧;孫瑞雪;黃天穎;肖鵬;翟海波
受保護(hù)的技術(shù)使用者：大連船舶重工集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.31
技術(shù)公布日：2017.10.17