[发明专利]大型悬臂梁结构负荷试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种悬臂梁结构负荷强度的试验方法，更具体地说，涉及一种在建设钻井平台过程中用于检测悬臂梁结构负重能力及挠曲度的方法。

背景技术

大型悬臂梁结构负荷试验，主要针对造船、海上平台以及建筑领域中大负载的悬臂梁，测试其负载能力，以便确保实际使用安全可靠。现有技术中，悬臂梁负荷试验，均是针对小型钻井平台的悬臂梁，其负重一般只加载在悬臂梁中间部位。而对于大型钻井平台，由于悬臂梁结构较大，如果依照上述试验方式，则悬臂梁中部负荷过大，通常达到1400吨，甚至更高的负重载荷。因此一些国在进行大型悬臂梁结构负荷试验时，通常采用专门的工装装置和设备。由于国内相应条件限制，只能选用与这种方法不同的试验方法。

发明内容

本发明针对上述问题，提供了一种用于测试大型钻井平台中悬臂梁负重能力的试验方法，其目的在于解决在测试钻井平台负荷能力时由于条件限制，难以加载大负荷重量，从而影响测试工作顺利进行，增加测试成本的问题。

为了解决上述问题，本发明设计了一种大型悬臂梁结构负荷试验方法，其优点在于试验配重的加载方式。其中，主要在两位置处加载配重，包括：在钻台处的立根盒中加设配重，以及利用悬臂梁前端的钻台上的顶驱吊装配重。

本发明大型悬臂梁结构负荷试验方法，进一步改进在于，立根盒中的配重靠近钻台的转盘中心设置。为了全面试验悬臂梁负荷能力，还需在钻台位于悬臂梁一左右舷侧状态下进行配重试验；优选方式下，只需在配重状态，将钻台由悬臂梁的一舷侧移动至另一舷侧即可进行试验。

本发明大型悬臂梁结构负荷试验方法，通过模拟钻井工况，在设计规定的最大负荷状态下，对悬臂梁的配重进行合理分配，将大负荷分配加载，对悬臂梁进行负荷试验，从而实现悬臂梁整体结构强度的验证。其优点如下：

1、通过在钻台立根盒加载负重，从而减少顶驱位置的配重，进而降低试验过程中所需的最大配重，因此可以摒弃传统或国外试验过程中必需的专用设备，达到降低成本的目的。

2、试验过程中，在顶驱位置处加载配重，在验证悬臂梁结构强度的同时，一并试验了顶驱的负重能力，从而达到通过一次试验，测试悬臂梁和顶驱两部分的效果，进一步降低成本，缩短试验时间，提高效率，进而缩短建造周期。

3、此外，现有技术的试验方法中，通常还需测试悬臂梁前端除左右两舷侧外中间位置的结构强度，利用本发明的方法，可以省略此测试步骤，从而进一步降低成本，提高效率，缩短建造周期。

4、现有技术中，无论测试顶驱，还是试验悬臂梁，为了配重都需要在顶驱部分焊接吊环，在试验后还需拆卸吊环，因此破坏原结构产生焊接缺陷等问题，而本发明通过在顶驱位置设置顶驱钩头(吊钩结构)，从而省略了焊接吊环的需要，也达到降低成本的目的，而且避免了焊接缺陷问题。

附图说明

图1是本发明大型悬臂梁结构负荷试验方法的吊装配重原理图；

图2是本发明大型悬臂梁结构负荷试验方法负荷试验的平面结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明大型悬臂梁结构负荷试验方法的配重原理图，图中显示了海上/钻井平台主体4上固定的悬臂梁结构3、悬臂梁3前端的钻台以及钻台配置的顶驱1(顶驱钩头)，顶驱1通过吊绳2吊接负荷配重8。图2中显示出另一局部加载负荷的方式，即在立根盒7处加载部分配重(如阴影所示)，此外，该配重优选靠近钻台6的转盘中心9设置。

图2中还显示出平台甲板5，其中，本发明需要在悬臂梁前端左右两舷侧分别进行配重试验。所谓左右舷侧，即图2中所示钻台偏离悬臂梁中心线靠左侧位置，相应的，偏离悬臂梁中线靠右侧也需进行试验(图中未示出)。优选方式，只需在配重状态，将钻台由悬臂梁的一舷侧移动至另一舷侧即可进行试验；而无需在两舷侧分别配重。

为了避免现有技术需要在顶驱部分焊接吊环产生焊接缺陷的问题，利用钻台顶驱吊起试验配重来代替以往在悬臂梁及钻台结构上焊接吊环，吊环下面挂试验配重的方法，达到降低成本，避免焊接缺陷的目的。此外本发明将相当一部分试验配重放置到钻台立根盒中，并利用钻台的左右移动来做两种状态下的悬臂梁舷侧负荷试验，进而完成整个试验的方法。其优点是钻台进行左右移动时，大负荷的配重对其没有影响，方便移动；试验时不受潮水的影响；可以大大降低试验配重，降低试验成本，减少试验准备时间，提高试验效率；利用该方法进行大型悬臂梁结构负荷试验，除了可以测试本身结构，同时还可以对钻台系统、钻台大钩负荷能力以及井架结构等进行一系列强度及能力测试，是一种一举多得的好办法。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。