一种用于海上平台的浮筒组件以及海上平台的制作方法
未命名
07-09
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1.本公开涉及但不限于浮筒领域,尤其涉及一种用于海上平台的浮筒组件以及海上平台。
背景技术:
2.海上漂浮式结构是构建海上平台的基础,现有海上漂浮式结构物通常是钢制船体,由若干钢制浮筒组合而成。例如立柱漂浮式风电基础,钢制船体内部采用加筋板形式设计,用于为浮体提供浮力、稳性和抵抗外部水压,或者承受其他内外载荷。
3.钢制结构浮筒通常重量过重,材料和建造成本也比较高,并且还容易受海水腐蚀;替代钢制浮筒的充气橡胶浮筒,需要通过绑扎的方式或采用金属框架固定,其中,绑扎不适宜长时间使用,金属框架的制作需要耗费大量钢材,并且在海水的波浪扰动下会与橡胶浮筒发生摩擦,大大减小了橡胶浮筒的使用寿命。
技术实现要素:
4.本公开提供一种用于海上平台的浮筒组件以及海上平台,以提高浮筒组件的结构强度,并节省制造成本。
5.第一方面,本公开提供一种用于海上平台的浮筒组件,包括:具有浮力的n个浮筒和固定结构,固定结构用于固定n个浮筒;n个浮筒中的每一个浮筒包括筒体和中心立柱,中心立柱设置在筒体的内部并贯穿筒体,中心立柱的至少一端外露于筒体,中心立柱与筒体密封连接;中心立柱的至少一端与固定结构连接。
6.在一些可能的实施方式中,筒体上设置有气压监测装置,气压监测装置用于监测筒体内的气压。
7.在一些可能的实施方式中,固定结构包括顶盖结构;顶盖结构设置在n个浮筒的同一侧,并与n个浮筒固定连接;当浮筒组件位于海水中时,顶盖结构能够对n个浮筒进行限位。
8.在一些可能的实施方式中,n个浮筒中每一个浮筒的中心立柱的第一端固定于顶盖结构,第一端为中心立柱在垂直于海平面方向上外露于筒体顶部的一端。
9.在一些可能的实施方式中,顶盖结构设置有n个第一通孔,n个第一通孔与n个浮筒一一对应,其中,每一个浮筒的中心立柱的第一端贯穿n个第一通孔中的每一个第一通孔,并在每一个第一通孔处固定。
10.在一些可能的实施方式中,固定结构还包括减压结构;减压结构设置在顶盖结构与n个浮筒之间,并与n个浮筒中的每一个浮筒的筒体贴合;当浮筒组件位于海水中时,减压结构能够对海水的动压力进行减压。
11.在一些可能的实施方式中,固定结构包括压载结构;压载结构设置在n个浮筒的同一侧,并与n个浮筒固定连接;当浮筒组件位于海水中时,压载结构能够增加浮筒组件的载重。
12.在一些可能的实施方式中,n个浮筒中每一个浮筒的中心立柱的第二端固定于压载结构,第二端为中心立柱在垂直于海平面方向上外露于筒体底部的一端。
13.在一些可能的实施方式中,压载结构具有n个第二通孔,n个第二通孔与n个浮筒一一对应,其中,每一个浮筒的中心立柱的第二端贯穿n个第二通孔中的每一个第二通孔,并在每一个第二通孔处固定。
14.第二方面,本公开提供一种海上平台,包括:行架平台;一个或者多个如第一方面的浮筒组件;浮筒组件与行架平台固定连接,用于为行架平台提供浮力。
15.在本公开中,浮筒组件中的浮筒包括中心立柱和筒体,其中,中心立柱设置在筒体的内部并贯穿筒体,且中心立柱的至少一端外露于筒体,当浮筒组件位于海水中时,位于筒体内部且将至少一端外露于筒体的中心立柱可以承受大部分浮筒组件的载荷,使得浮筒组件相比普通橡胶浮筒结构强度更大,不易损坏,安全性更高;进一步地,由于中心立柱位于筒体内部,可以避免与海水直接接触而产生腐蚀,同时避免与筒体接触以及相互摩擦造成筒体磨损;同时,中心立柱使用了少量钢材,可节省制造成本;浮筒组件相较于普通浮筒更轻便,可快速模块化制造,方便安装和拆卸更换。
16.应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明
17.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。
18.图1为相关技术中的一种钢制浮筒结构的示意图;
19.图2为本公开实施例中的用于海上平台的浮筒组件的一种剖面图。
具体实施方式
20.这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置的例子。
21.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由权利要求指出。
22.为了说明本公开所述的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。
23.海上平台能够在海面上固定或者活动漂浮,能够为海上生产作业或者其他活动提供海上作业平台。目前已被广泛应用于为建造灯塔、雷达台、水文气象观测站等提供固定观测平台,以及为建造海上码头、钻采海底石油油气开采、渔业捕捞、能源发电等提供大型作业平台。
24.海上漂浮式平台目前采用的是使用钢制浮箱或者浮体作为浮力的载体,也有使用
橡胶充气气囊作为助浮装置。现有的钢制浮箱大多是三立柱、或者四立柱形式的钢制浮筒结构,钢制浮筒结构主要由若干钢制空心筒组合而成。例如图1所示的三立柱形式的钢制浮筒结构。该浮筒结构包括三个中空的钢制浮筒11,以及用于固定浮筒的连接柱12。浮筒沉入海平面一端具有开口。钢制浮筒11内部还可以采用加筋板形式设计,用于为浮体提供浮力、稳性和抵抗外部水压,或者承受其他内外载荷。但是钢制结构浮筒的缺点是重量重,材料和建造成本都比较高,容易受到海水腐蚀,且加工时难度较大,工艺要求较高。
25.除上述钢制浮筒之外,橡胶充气浮筒也大规模的应用于海上平台以及船舶的漂浮,但是橡胶浮筒本身属于柔性结构,无法很好的和其他钢制结构进行固定连接,只有通过绑扎方式或者用金属框架固定,其中,绑扎只适宜短时间使用,而使用金属框架固定首先会产生额外的钢料成本,其次,金属外框和橡胶浮筒在波浪扰动下相对摩擦,对橡胶本身有很大的损害作用,大大减小了橡胶浮筒的使用寿命。
26.为解决上述问题,本公开实施例提供一种浮筒组件,该浮筒组件可以应用于上述海上平台中,为海上平台提供漂浮于海面上的浮力。
27.在本公开实施例中,上述浮筒组件可以包括:具有浮力的n个浮筒和固定结构,固定结构用于固定n个浮筒。其中,n个浮筒中的每一个浮筒包括筒体和中心立柱,中心立柱设置在筒体的内部并贯穿筒体,中心立柱的至少一端外露于筒体,中心立柱与筒体密封连接;中心立柱的至少一端与固定结构连接。
28.示例性的,图2为本公开实施例中的用于海上平台的浮筒组件的一种剖面图,参见图2所示,浮筒组件20包括2个浮筒21(即n=2)和固定结构22,其中,每个浮筒21都包括一个筒体211和一个中心立柱212,中心立柱212位于筒体211的中心轴位置,并贯穿筒体211的顶部和底部,中心立柱212的两端外露于筒体211,也可以理解为,中心立柱212的长度要大于筒体211的高度。中心立柱212与筒体211的连接处密封连接,以保证筒体211的腔体内部不会有气体逸出;固定结构22则用于将这2个浮筒固定在一起。
29.在本公开实施例中,图2中的浮筒组件20中的中心立柱212的两端都外露于筒体211仅为示例,下面将以图2所示的浮筒组件20为例进行说明,但本公开实施例的浮筒组件20并不限于图2这一种形式。
30.需要说明的是,浮筒组件中的浮筒的数量以及浮筒之间的排列组合可以根据实际需要进行设计,图2仅为本公开实施例的其中一种示例,本公开实施例对此不作具体限定。下面的实施例将以图2为例进行说明。
31.在本公开实施例中,筒体211与中心立柱212的连接处可以用蜜蜡填充,以达到密封的目的;也可以通过在上述连接处设置密封垫片,实现密封连接;本公开实施例对筒体211与中心立柱212密封连接的方式不作具体限定。
32.在本公开实施例中,当浮筒组件20位于海水中时,中心立柱212承担整个浮筒组件20的受力作用,如波浪弯矩剪切力,所以中心立柱212需进行强度校核,以使得中心立柱212在使用过程中不会发生形变以及结构上的损坏。
33.在本公开实施例中,将中心立柱212设置在筒体211的内部并贯穿筒体211,可以避免中心立柱212与海水直接接触产生腐蚀、海洋生物的附着导致的腐蚀以及与橡胶筒体接触和相互摩擦产生的磨损;其次,海水的波浪载荷不直接作用于中心立柱212,而是作用于中心立柱212外部的筒体211,使得中心立柱212可以被筒体211保护,不直接承受海水波动
压力。
34.需要说明的是,浮筒组件20中的n个浮筒21的排列方式可以根据实际需要进行设计,例如,浮筒组件20中有4个浮筒21时,这4个浮筒21可以在平行于海平面的方向上一字排开(即1
×
4矩阵);如果海上平台用于放置浮筒组件20的位置有限,那么,上述4个浮筒21在平行于海平面的方向上的排列形式可以为2
×
2矩阵,如此可以减小浮筒组件20在平行于海平面方向上的宽度。除了上述排列方式外,浮筒组件20中的n个浮筒也可以为其它排列形式,本公开实施例对此不作具体限定。
35.在一些可能的实施方式中,筒体211可以具有密封的中空腔体。
36.在一示例中,筒体211可以设置为具有中空腔体的结构,并在筒体211的内部(即中空腔体)打入压缩空气,以支撑筒体211的外形。密封的中空腔体保证了中空腔体不会被海水灌入,保证了浮筒组件20的可用性。
37.在另一示例中,筒体211可以设置为具有中空腔体的结构,可以在筒体211的内部放置填充物,填充物为密度小于海水的轻质材料,如此,可以在支撑筒体211的外形,还能够提供浮力。填充物可以采用以下至少一种材料:泡沫、塑料管、聚丙烯管、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物碳纤维。同时,密封的中空腔体保证了中空腔体不会被海水灌入,保证了浮筒组件20的可用性。
38.在本公开实施例中,筒体211除了被中心立柱212贯穿的部分,其他部分可以设置为实心的结构。需要说明的还是,本公开实施例对筒体211的具体结构不作限制,只要能够提供浮力即可。
39.在一些可能的实施方式中,筒体211由具有抗腐蚀性的轻型材料制成。
40.可以理解的,当浮筒组件20位于海水中时,浮筒组件20的至少一部分是位于海平面以下的,由于海水具有高度的腐蚀性,为保证浮筒组件20的使用时限更长,筒体211可以采用具有抗腐蚀性的材料制成。例如可以由聚四氟乙烯(poly tetra fluoroethylene,ptfe)、橡胶等材料制成。
41.示例性的,筒体211的形状可以为圆形、椭圆形、锥形等,具体可以根据实际情况来进行设置,本公开实施例对此不作具体限定。
42.需要说明的是,图2中的浮筒21的数量为2仅为示例,浮筒组件20中的浮筒21还可以为其他数量,具体可以根据海上平台需要浮筒组件20提供浮力的大小、水线面要求、稳性要求、水动力性能要求等来确定浮筒21的数量,本公开实施例对此不作具体限定。
43.在一些可能的实施方式中,筒体211上可以设置有气压监测装置,气压监测装置用于监测筒体211内的气压。
44.在一实施例中,当筒体211具有中空腔体的情况下,中空腔体内部可以打入压缩气体,为了检测筒体211在打入压缩气体后是否出现漏气的现象,可以在筒体211上设置气压监测装置,气压监测装置可以反映筒体211内部的气压情况。
45.在一种实施例中,气压监测装置213可以设置在筒体211的打气口处,该打气口设置在筒体211的外壁上。在一种情况中,打气口设置在筒体211的外壁上,气压监测装置213则设置在筒体211的侧面。在另一种情况中,参见图2所示,中心立柱212可以为中空结构,此时,打气口可以设置在中心立柱212的内部,并位于中心立柱212的两端中的一端,中心立柱212的外表面可以设置通孔,压缩空气可以通过打气口进入中心立柱212的腔体内,再通过
中心立柱212表面的通孔进入筒体211,气压监测装置213则设置在中心立柱212内部。
46.在另一种实施例中,气压监测装置213可以设置在筒体211的中空腔体中,如设置在筒体211的内壁上,气压监测装置213在筒体内部监测气压变化。
47.需要说明的是,本公开实施例不限定气压监测装置213的具体设置位置,只要能够检测筒体内气压即可。
48.在本公开实施例中,上述固定结构可以仅包括顶盖结构,下面将对仅包括顶盖结构的固定结构进行说明。
49.在一些可能的实施方式中,固定结构22可以包括顶盖结构221;顶盖结构可以设置在n个浮筒21的同一侧,并与n个浮筒21固定连接;当浮筒组件20位于海水中时,顶盖结构能够对n个浮筒21进行限位。
50.示例性的,假设浮筒组件20中有两个浮筒21,顶盖结构可以设置在2个浮筒21的上方,并与2个浮筒21固定连接在一起。当浮筒组件20位于海水中时,顶盖结构可以对这2个浮筒21进行限位,使得上述2个浮筒21不会由于海水带来的浮力以及海浪的冲击力而向上移动,并使这2个浮筒21的高度保持一致。
51.在一些可能的实施方式中,n个浮筒21中每一个浮筒21的中心立柱212的第一端固定于顶盖结构,上述第一端为中心立柱212外露于筒体211的一端。
52.示例性的,浮筒组件20中的每一个浮筒21中都包括一中心立柱212,中心立柱212贯穿筒体211,并将两端都露在筒体211外,其中,中心立柱212距离顶盖结构近的这一端(即第一端)与顶盖结构固定连接在一起。
53.在一些可能的实施方式中,顶盖结构上可以设置有n个第一通孔,n个第一通孔与n个浮筒21一一对应,其中,每一个浮筒21的中心立柱212的第一端贯穿n个第一通孔中的每一个第一通孔,并在每一个第一通孔处固定。
54.示例性的,假设,浮筒组件20中有两个浮筒,分别为浮筒a和浮筒b。顶盖结构上开设了2个通孔(即第一通孔),这2个通孔与浮筒a和浮筒b是一一对应的。对于浮筒a,中心立柱a贯穿筒体a,并将两端外露于筒体a,其中,中心立柱a外露于筒体a的第一端(即距离顶盖结构近的那一端)贯穿与上述浮筒a对应的第一通孔a,并在第一通孔a处固定,如此,便实现了浮筒a与顶盖结构的固定。浮筒组件20中的其它浮筒,即浮筒b,采用与浮筒a相同的固定方式与顶盖结构固定,如此,可以通过顶盖结构实现浮筒a和浮筒b的固定连接。
55.在一些可能的实施方式中,中心立柱可以通过法兰结构与顶盖结构固定连接。
56.示例性的,中心立柱212的第一端在顶盖结构的第一通孔处贯穿顶盖结构,并通过法兰结构将中心立柱212的第一端与顶盖结构固定连接。
57.需要说明的是,在将法兰结构安装在浮筒组件20中之前,法兰结构需要进行强度校核,以使得法兰结构在海水的冲击下不会发生形变以及结构上的损坏。
58.在另一些可能的实施方式中,中心立柱212可以通过焊接的方式与顶盖结构固定连接。
59.示例性的,中心立柱212的第一端在顶盖结构的第一通孔处贯穿顶盖结构,并通过焊接的方式与顶盖结构固定连接。
60.需要说明的是,除了上述的法兰结构23或焊接的方式,中心立柱212与顶盖结构221也可以通过其他方式固定,本公开实施例对此不作具体限定。
61.在一些可能的实施方式中,中心立柱212可以由钢制材料制成。可以理解的,中心立柱212需要具有一定的刚性,所以选用钢制材料制成。
62.在一些可能的实施方式中,顶盖结构可以由钢制材料制成。可以理解的,顶盖结构对浮筒21进行限位,需要具有一定的刚性,才不会发生形变,所以,顶盖结构可以选用钢制材料制成。
63.需要说明的是,相比使用金属框架来固定的浮筒组件来说,本公开实施例中只有中心立柱212和顶盖结构221用钢制材料制成,可以节省钢材的使用,还可以使得浮筒组件20的质量更小,同时,也避免了由于金属框架与浮筒在波浪扰动下发生相对摩擦而造成的浮筒磨损现象。
64.在一些可能的实施方式中,固定结构22还可以包括减压结构;减压结构设置在顶盖结构与n个浮筒21之间,并与n个浮筒21中的每一个浮筒21的筒体211贴合;当浮筒组件20位于海水中时,减压结构能够对海水的动压力进行减压。
65.在一实施例中,减压结构设置在顶盖结构与2个浮筒21之间,并且,减压结构与筒体211的一部分外壁贴合,顶盖结构距离浮筒21近的那一面则与减压结构贴合。其中,减压结构上也设置有与浮筒21一一对应的通孔,中心立柱212贯穿上述通孔。当浮筒组件20位于海水中时,流动的海水会带给浮筒组件20较大的压力,为了减小这部分压力,在顶盖结构与浮筒21之间设置一减压结构,可以减小流动海水对浮筒组件20带来的压力(此时,减压结构位于海平面以下)。此外,减压结构除了用于对海水动压力减压,当浮筒组件20位于海水中时,筒体211和顶盖结构在海水的冲击下会发生相对运动,减压结构可以对上述相对运动起到缓冲作用,如此,可以保护筒体211,避免因为摩擦而损坏筒体211。
66.示例性的,上述减压结构可以为减压孔板,当然,还可以为其他能够对液体的动压力进行减压的结构,本公开实施例对此不做具体限定。
67.在本公开实施例中,当流动的海水经过减压结构(如减压孔板)时,由于局部的阻力损失,在减压孔板处会产生压力降,从而减小流动海水对浮筒组件20带来的压力。
68.示例性的,固定结构的第一种实现方式是包括顶盖结构和减压结构,上述固定结构可以设置在海上平台中行架平台的上表面,也就是说,中心立柱212贯穿筒体211,并将两端外露于筒体211,其中,中心立柱212的两端中距离顶盖结构近的这一端(即第一端)贯穿顶盖结构上的第一通孔,与顶盖结构固定,中心立柱212的两端中距离顶盖结构远的这一端(即第二端)可以通过焊接的方式固定在海上平台中行架平台的上表面。
69.在本公开实施例中,上述固定结构还可以仅包括压载结构,下面将对仅包括压载结构的固定结构进行说明。
70.在一些可能的实施方式中,固定结构22可以仅包括压载结构;压载结构设置在n个浮筒21的同一侧,并与n个浮筒21固定连接;当浮筒组件20位于海水中时,压载结构能够增加浮筒组件20的载重。
71.可以理解的,浮筒组件20中由于仅有中心立柱212采用了少量钢材,使得浮筒组件20的重量较轻,浮筒组件20没入海水的深度达不到要求。为了平衡浮筒组件20的浮力和浮筒组件20本身的重量,以及基于设计需求设计浮筒组件20作用在海平面以下时的深度,可以在浮筒组件20上增加压载结构,以降低浮筒组件20的重心,压载结构设置在浮筒21的下方,并与浮筒21固定连接。
72.需要说明的是,提供不同功能的海上平台需要固定在海上的位置不同,例如海上码头需要提供超出海平面的海上平台,利用潮汐发电的灯塔需要发电机组沉没于海平面以下等。因此,通过增加不同重量和大小的压载结构,以使浮筒组件20能够浮停于不同深度的海水中,使浮筒组件20满足海上作业平台的不同功能需求。
73.示例性的,压载结构可以是使用混凝土浇筑而成的。使用混凝土浇筑制作压载结构不仅制造成本低,而且浇筑的形状可以根据实际需要进行设置,以此提高浮筒组件20的稳定性。
74.在一些可能的实施方式中,n个浮筒21中每一个浮筒21的中心立柱212的第二端固定于压载结构,上述第二端为中心立柱212外露于筒体211的一端。
75.示例性的,浮筒组件20中的每一个浮筒21中都包括一中心立柱212,中心立柱212贯穿筒体211,并将两端都露在筒体211外,其中,中心立柱212距离压载结构近的这一端(即第二端)与压载结构固定连接在一起。
76.在一些可能的实施方式中,压载结构具有n个第二通孔,n个第二通孔与n个浮筒21一一对应,其中,每一个浮筒21的中心立柱212的第二端贯穿n个第二通孔中的每一个第二通孔,并在每一个第二通孔处固定。
77.示例性的,假设浮筒组件20中包括2个浮筒,分别为浮筒a和浮筒b,压载结构上开设2个通孔(即第二通孔),这2个通孔与浮筒a和浮筒b是一一对应的。对于浮筒a,中心立柱a贯穿筒体a,并将两端外露于筒体a,其中,中心立柱a外露于筒体a的第二端(即距离压载结构近的那一端)贯穿与上述浮筒a对应的第二通孔a,并在第二通孔a处固定,如此,便实现了浮筒a与压载结构的固定。浮筒组件20中的其它浮筒,即浮筒b,与压载结构的固定方式与浮筒a和压载结构的固定方式相同。
78.在一些可能的实施方式中,中心立柱212可以通过法兰结与压载结构固定连接。
79.示例性的,中心立柱212的第二端在压载结构的第二通孔处并贯穿压载结构,通过法兰结构将中心立柱212的第二端与压载结构固定连接。
80.在另一些可能的实施方式中,中心立柱212可以通过焊接的方式与压载结构固定连接。
81.示例性的,中心立柱212的第二端在压载结构的第二通孔处贯穿压载结构,并通过焊接的方式与压载结构固定连接。
82.需要说明的是,除了上述的法兰结构或焊接的方式,中心立柱212与压载结构也可以通过其他方式固定,本公开实施例对此不作具体限定。
83.示例性的,固定结构的第二种实现方式是只包括压载结构,上述固定结构可以设置在海上平台中行架平台的下表面,也就是说,中心立柱212贯穿筒体211,并将两端外露于筒体211,其中,中心立柱212的两端中距离压载结构近的这一端(即第二端)贯穿压载结构上的第二通孔,与压载结构固定,中心立柱212的两端中距离压载结构远的这一端(即第一端)可以通过焊接的方式固定在海上平台中行架平台的下表面。
84.在本公开实施例中,上述固定结构也可以包括顶盖结构和压载结构,下面将对包括顶盖结构和压载结构的固定结构进行说明。
85.在一种可能的实施方式中,参见图2所示,固定结构22可以包括顶盖结构221和压载结构222;顶盖结构221设置在n个浮筒21的一侧,并与n个浮筒21固定连接;当浮筒组件20
位于海水中时,顶盖结构221能够对n个浮筒21进行限位;压载结构222设置在n个浮筒21的另一侧,并与n个浮筒21固定连接;当浮筒组件20位于海水中时,压载结构222能够增加浮筒组件20的载重。
86.示例性的,参见图2所示,浮筒组件20中有两个浮筒21,顶盖结构221可以设置在2个浮筒21的上方,并与2个浮筒21固定连接在一起。当浮筒组件20位于海水中时,顶盖结构221可以对这2个浮筒21进行限位,使得上述2个浮筒21不会由于海水带来的浮力以及海浪的冲击力而向上移动,并使这2个浮筒21的高度保持一致。压载结构222设置在2个浮筒21的下方,并与2个浮筒21固定连接在一起,压载结构222可以降低浮筒组件20的重心。顶盖结构221与浮筒21的固定方式与上述实施例相同,即可以通过图2所示的法兰结构23或其它方式固定,本公开实施例在此不作赘述;同样的,压载结构222与浮筒21的固定方式也与上述实施例相同,即可以通过图2所示的法兰结构23或其它方式固定,本公开实施例在此不作赘述。
87.在一些可能的实施方式中,固定结构22还可以包括减压结构223;减压结构223设置在顶盖结构221与n个浮筒21之间,并与n个浮筒21中的每一个浮筒21的筒体211贴合;当浮筒组件20位于海水中时,减压结构能够对海水的动压力进行减压。
88.在一实施例中,减压结构223设置在顶盖结构221与2个浮筒21之间,并且,减压结构223与筒体211的一部分外壁贴合,顶盖结构221距离浮筒21近的那一面则与减压结构223贴合。其中,减压结构223上也设置有与浮筒21一一对应的通孔,中心立柱212贯穿上述通孔。当浮筒组件20位于海水中时,流动的海水会带给浮筒组件20较大的压力,为了减小这部分压力,在顶盖结构与浮筒21之间设置一减压结构223,可以减小流动海水对浮筒组件20带来的压力(此时,减压结构223位于海平面以下)。此外,减压结构223除了用于对海水动压力减压,当浮筒组件20位于海水中时,筒体211和顶盖结构在海水的冲击下会发生相对运动,减压结构223可以对上述相对运动起到缓冲作用,如此,可以保护筒体211,避免因为摩擦而损坏筒体211。减压结构223与上述实施例中的减压结构相同,在此不作赘述。
89.示例性的,固定结构22的第三种实现方式是包括顶盖结构221、减压结构223和压载结构222,上述固定结构22可以设置在海上平台中行架平台的上表面或下表面,也就是说,中心立柱212贯穿筒体211,并将两端外露于筒体211,其中,中心立柱212的两端中距离顶盖结构221近的这一端(即第一端)贯穿顶盖结构221上的第一通孔,与顶盖结构221固定,中心立柱212的两端中距离顶盖结构221远的这一端(即第二端)贯穿压载结构222,并与压载结构222固定。当浮筒组件20设置在海上平台中行架平台的上表面时,可以通过焊接的方式将压载结构222固定在海上平台中行架平台的上表面;当浮筒组件20设置在海上平台中行架平台的下表面时,可以通过焊接的方式将顶盖结构221固定在海上平台中行架平台的上表面。
90.在本公开实施例中,当浮筒组件20位于海水中时,浮筒21提供浮力,并将浮力传递至顶盖结构221处,同时,浮筒21给浮筒组件20的压载结构222提供向上的拉力,使得浮筒组件20可以漂浮在海水中。
91.当然,固定结构还可以存在其他的具体实现方式,以上三种实现方式仅为示例,本公开实施例对此不作具体限定。
92.在本公开实施例中,浮筒组件中的浮筒包括中心立柱和筒体,其中,中心立柱设置
在筒体的内部并贯穿筒体,且中心立柱的至少一端外露于筒体,当浮筒组件位于海水中时,位于筒体内部且将至少一端外露于筒体的中心立柱可以承受大部分浮筒组件的载荷,使得浮筒组件相比普通橡胶浮筒结构强度更大,不易损坏,安全性更高;进一步地,由于中心立柱位于筒体内部,可以避免与海水直接接触而产生腐蚀,同时避免与筒体接触以及相互摩擦造成筒体磨损;同时,中心立柱使用了少量钢材,可节省制造成本;浮筒组件相较于普通浮筒更轻便,可快速模块化制造,方便安装和拆卸更换。
93.基于相同的发明构思,本公开实施例提供一种海上平台,该海上平台包括:行架平台,一个或者多个如上的浮筒组件;其中,浮筒组件与行架平台固定连接,用于为行架平台提供浮力。
94.需要说明的是,对浮筒组件的具体描述可以参见上述一个或者多个实施例中对浮筒组件的说明,为了说明书简洁,在此不做赘述。
95.在本公开实施例中,浮筒组件中的固定结构或者浮筒中的中心立柱可以固定于行架平台上,以实现浮筒组件与行架平台的固定连接。这里,对于固定结构或中心立柱与行架平台的具体连接方式可以参见上述一个或者多个实施例中对固定结构的说明,为了说明书简洁,在此不做赘述。
96.在一实施例中,海上平台可以是用于风力发电的海上发电平台,上述海上发电平台包括行架平台和浮筒组件,浮筒组件与行架平台连接,在使用过程中海上发电平台通过浮筒组件提供浮力,使海上发电平台的至少一部分位于海平面上方。
97.本领域技术人员可以理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本公开实施例的实施过程构成任何限定。
98.以上实施例仅用以说明本公开的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本公开的保护范围之内。
技术特征:
1.一种用于海上平台的浮筒组件,其特征在于,包括:具有浮力的n个浮筒和固定结构;所述n个浮筒通过所述固定结构连接;所述n个浮筒中的每一个浮筒包括筒体和中心立柱,所述中心立柱设置在所述筒体的内部并贯穿所述筒体,所述中心立柱的至少一端外露于所述筒体,所述中心立柱与所述筒体密封连接;所述中心立柱的至少一端与所述固定结构连接。2.根据权利要求1所述的浮筒组件,其特征在于,所述筒体上设置有气压监测装置,所述气压监测装置用于监测所述筒体内的气压。3.根据权利要求1所述的浮筒组件,其特征在于,所述固定结构包括顶盖结构;所述顶盖结构设置在所述n个浮筒的同一侧,并与所述n个浮筒固定连接;当所述浮筒组件位于海水中时,所述顶盖结构能够对所述n个浮筒进行限位。4.根据权利要求3所述的浮筒组件,其特征在于,所述n个浮筒中每一个浮筒的中心立柱的第一端固定于所述顶盖结构,所述第一端为所述中心立柱在垂直于海平面方向上外露于所述筒体顶部的一端。5.根据权利要求4所述的浮筒组件,其特征在于,所述顶盖结构设置有n个第一通孔,所述n个第一通孔与所述n个浮筒一一对应,其中,所述每一个浮筒的中心立柱的第一端贯穿所述n个第一通孔中的每一个第一通孔,并在所述每一个第一通孔处固定。6.根据权利要求3所述的浮筒组件,其特征在于,所述固定结构还包括减压结构;所述减压结构设置在所述顶盖结构与所述n个浮筒之间,并与所述n个浮筒中的每一个浮筒的筒体贴合;当所述浮筒组件位于海水中时,所述减压结构能够对海水的动压力进行减压。7.根据权利要求1所述的浮筒组件,其特征在于,所述固定结构包括压载结构;所述压载结构设置在所述n个浮筒的同一侧,并与所述n个浮筒固定连接;当所述浮筒组件位于海水中时,所述压载结构能够增加所述浮筒组件的载重。8.根据权利要求7所述的浮筒组件,其特征在于,所述n个浮筒中每一个浮筒的中心立柱的第二端固定于所述压载结构,所述第二端为所述中心立柱在垂直于海平面方向上外露于所述筒体底部的一端。9.根据权利要求8所述的浮筒组件,其特征在于,所述压载结构具有n个第二通孔,所述n个第二通孔与所述n个浮筒一一对应,其中,所述每一个浮筒的中心立柱的第二端贯穿所述n个第二通孔中的每一个第二通孔,并在所述每一个第二通孔处固定。10.一种海上平台,其特征在于,包括:行架平台;一个或者多个如权利要求1至9任一项所述的浮筒组件;所述浮筒组件与所述行架平台固定连接,用于为所述行架平台提供浮力。
技术总结
本公开提供一种用于海上平台的浮筒组件,包括:具有浮力的N个浮筒和固定结构;N个浮筒通过固定结构连接;N个浮筒中的每一个浮筒包括筒体和中心立柱,中心立柱设置在筒体的内部并贯穿筒体,中心立柱的至少一端外露于筒体,中心立柱与筒体密封连接;中心立柱的至少一端与固定结构连接。通过本公开,可以提高浮筒组件的结构强度,并节省制造成本。并节省制造成本。并节省制造成本。
技术研发人员:庚拓 曾宏波 郝明亮 李成 白奇炜 吴国
受保护的技术使用者:北京比特大陆科技有限公司
技术研发日:2023.02.03
技术公布日:2023/7/5
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