模块化建造SPMT小车装船优化方案探讨
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发布者：黄 亮1 刘传辉1 施虹伊2 马 敏1
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时间：2014年2月15日 09:50
模块化建造SPMT小车装船优化方案探讨
黄 亮1 刘传辉1 施虹伊2 马 敏1 杨金栋1
（1.海洋石油工程（青岛）有限公司 山东青岛 266520；
2.中国石油海洋工程有限公司 山东青岛 266520）
【摘要】本文以我司场地上的导管架及模块装船运输为例，通
过对传统装船方法与使用小车装船运输进行分析。主要介绍优化后
的SPMT 小车装船方案，探讨小车运输装船中的特点、方法及工艺
流程。使之得到一种更经济和具有广泛使用价值的装船运输方案。
【关键词】SPMT 小车；装船；优化方案
0. 前言
随着近几年能源需求的不断增加，油气及矿产资源得到大量的
开采和开发，而随之相应的海洋石油采油平台模块和油气处理设施
也相应的得到建造。而对于目前陆地建造的模块需采用船舶运输到
开采地，由于每一个模块都由结构、管线、设备等组成，建造总装
完成后需运装到驳船上。一般情况下，采用吊装和拖拉的方式将模
块或导管架安装到船舶上，然后在驳船上在整体组装，占用驳船大
量的时间，增加施工成本。本文将根据传统的传统方法进行分析，
找出一种更好的装船方案，以此更具有经济价值和使用价值。
1. 装船方案介绍
一般情况下，平台及模块装船主要有吊装装船、牵引拖拉装船
和小车运输装船，其中最常见的是利用绞车进行牵引。但牵引方式
通常适用于7000 吨以下的海上结构物的拖拉装船。
1.1 吊装装船在码头位置预制组块及导管架，预制完成后，采
用起重船直接吊装至驳船上，对于重量轻的结构物可以采用此种方
法，但对于更重的大型组块、模块及导管架，吊装作业就无法完成，
而且受码头承载力的限制，无法承受大重量的结构物。
1.2 滑移装船船尾靠到码头，且与码头垂直，驳船上的滑道块
与陆地码头上的滑道块对接，且保持在一条线上，滑道上涂有润滑
油，通过绞车牵引将平台及模块拖拉牵引至驳船上。此种方法目前
大量的用在组块及导管架的装船作业中，但此种方法需要导管架及
组块在陆地滑道上建造，拖拉牵引至驳船上，对于无滑道区域就无
法完成装船作业。
因此对于建造的大型油气中端模块、FPSO 上部模块、炼油及
采矿模块来说，一般情况下都不在滑道区域建造，无法采用传统的
拖拉和吊装完成装船作业，这就需要改变以往的装船模式，采用一
种新的装船方式，即采用SPMT 小车进行运输装船，来完成装船作
业。
2. 装船方案优化
对于一些没有在滑道上建造的模块，装船就无法采用滑移及吊
装的的方式完成。为了完成重型的模块装船，且可以在非滑道区域
进行施工作业，不占用滑道。结合本公司的情况，采用SPMT 液压
小车进行运输装船作业。
2.1 装船工艺
以我司承担的GORGON 模块为例，所有的模块都在非滑道区
域建造，装船方式采用SPMT 小车进行装船作业。SPMT 小车采用
全液压悬挂式车架，独立的液压系统可以控制每个车轮的高低，所
有车轮均匀负载；小车每轴配备两组车轮，每组车轮独立控制转向，
完成前进、后退、转向和旋转等动作；小车采用四轴一组、六轴一
组的模块化设计，可以进行任意横向或纵向组合；小车对地面承载
力要求较高，根据运输模块的重量需要合理布置，满足行驶要求。
随着模块化制造技术的逐渐成熟，我司承揽的模块已基本上采
用SPMT 小车进行装船作业。在GORGON 模块装船中，最重的模
块约2000 吨，拼接完成后的小车总体承载力约为3000 吨。在地面
满足承载力的情况下，完全可以采用SPMT 小车进行装船作业。
2.1.1 小车拼接调试
如图1 所示，用吊机将小车动力头PPU 吊起与预定的四轴或
者六轴进行连接，然后进行动力管线，液压管线连接。
待PPU 与前面的轴线组
装完成后，开动小车至下一
轴线处，利用两列轴线的铰
链装置与后面轴线对接。重
复以上过程直至小车拼装完
成，整体完成后进行调试。
2.1.2 模块运输
如图2 所示，将拼接好
的SPMT 小车开进预装模块
的底部，进行对位，顶升小
车至与模块运输梁接触，待模块重量全部传递至小车，停止顶升，
对小车和模块进行铰链加固。顶升模块高度至场地总装垫墩，小车
运输模块开出。
2.1.3 模块装船
（1）根据船舶型深和吃水，调整船舶压载，当驳船稍高于码头
时，开始安装小车上船用的栈桥，同时驳船调载，驳船与码头高度
差在5cm 左右（保证船舶高于码头）时，小车开始运输模块上船上，
如图3 所示。
图2 模块顶升运输示意 图 3 模块小车运输上船示意
（2）模块上船期间，驳船一直调载，保持码头和驳船的水平。
待小车停在指定位置后，小车调整就位后，降低小车高度，模块运
输框架安放在船上钢制垫墩上使运输小车与模块运输框架脱离，然
后运输小车从模块运输框架下抽出。
（3）运输小车缓慢的从驳船上移动下来，在此期间根据潮水的
情况控制装船的情况
（4）将模块固定到驳船上，进行组对及焊接作业
2.2 装船控制要求
通过上述施工工艺的介绍，模块在船上的定位由SPMT 小车拖
运至垫墩位置完成，因此SPMT 小车在模块底部的定位工作是重中
之重。
1、GORGON 项目模块一共164 个，形式和结构多样化，为此，
需单独预制运输梁或者运输框架来进行模块的运输工作。同时场地
工装设计高度需要保证离地1.4-1.5 米之间，已达到小车的顶升能力。
2、小车需要拼接成横向多列进行拖运模块，为保证多列小车
的同步性，需要在小车之间加连接梁，根据模块重心高度，保证重
心角度为8°，预制不同长度的连接梁。
2.3 SPMT 小车装船难点
通过将SPMT 小车在GORGON 项目装船中的应用，可以减少
采用浮吊进行吊装以及滑道拖拉装船，提高场地及设备利用效率，
根据上述分析，SPMT 小车装船主要有以下难点：
1、模块建造期间充分考虑小车装船运输方案，精确控制工装
高度，必要时增加结构承载梁，以保证无需额外增加运输框架或顶
升工作即可装船。
2、精确规划运输线路，减少模块运输长度和弯道数量，同时
把握潮水涨势，尽量提前装船，对于上述SPMT 小车装船，（转下页）
黄 亮1 刘传辉1 施虹伊2 马 敏1 杨金栋1
（1.海洋石油工程（青岛）有限公司 山东青岛 266520；
2.中国石油海洋工程有限公司 山东青岛 266520）
【摘要】本文以我司场地上的导管架及模块装船运输为例，通
过对传统装船方法与使用小车装船运输进行分析。主要介绍优化后
的SPMT 小车装船方案，探讨小车运输装船中的特点、方法及工艺
流程。使之得到一种更经济和具有广泛使用价值的装船运输方案。
【关键词】SPMT 小车；装船；优化方案
0. 前言
随着近几年能源需求的不断增加，油气及矿产资源得到大量的
开采和开发，而随之相应的海洋石油采油平台模块和油气处理设施
也相应的得到建造。而对于目前陆地建造的模块需采用船舶运输到
开采地，由于每一个模块都由结构、管线、设备等组成，建造总装
完成后需运装到驳船上。一般情况下，采用吊装和拖拉的方式将模
块或导管架安装到船舶上，然后在驳船上在整体组装，占用驳船大
量的时间，增加施工成本。本文将根据传统的传统方法进行分析，
找出一种更好的装船方案，以此更具有经济价值和使用价值。
1. 装船方案介绍
一般情况下，平台及模块装船主要有吊装装船、牵引拖拉装船
和小车运输装船，其中最常见的是利用绞车进行牵引。但牵引方式
通常适用于7000 吨以下的海上结构物的拖拉装船。
1.1 吊装装船在码头位置预制组块及导管架，预制完成后，采
用起重船直接吊装至驳船上，对于重量轻的结构物可以采用此种方
法，但对于更重的大型组块、模块及导管架，吊装作业就无法完成，
而且受码头承载力的限制，无法承受大重量的结构物。
1.2 滑移装船船尾靠到码头，且与码头垂直，驳船上的滑道块
与陆地码头上的滑道块对接，且保持在一条线上，滑道上涂有润滑
油，通过绞车牵引将平台及模块拖拉牵引至驳船上。此种方法目前
大量的用在组块及导管架的装船作业中，但此种方法需要导管架及
组块在陆地滑道上建造，拖拉牵引至驳船上，对于无滑道区域就无
法完成装船作业。
因此对于建造的大型油气中端模块、FPSO 上部模块、炼油及
采矿模块来说，一般情况下都不在滑道区域建造，无法采用传统的
拖拉和吊装完成装船作业，这就需要改变以往的装船模式，采用一
种新的装船方式，即采用SPMT 小车进行运输装船，来完成装船作
业。
2. 装船方案优化
对于一些没有在滑道上建造的模块，装船就无法采用滑移及吊
装的的方式完成。为了完成重型的模块装船，且可以在非滑道区域
进行施工作业，不占用滑道。结合本公司的情况，采用SPMT 液压
小车进行运输装船作业。
2.1 装船工艺
以我司承担的GORGON 模块为例，所有的模块都在非滑道区
域建造，装船方式采用SPMT 小车进行装船作业。SPMT 小车采用
全液压悬挂式车架，独立的液压系统可以控制每个车轮的高低，所
有车轮均匀负载；小车每轴配备两组车轮，每组车轮独立控制转向，
完成前进、后退、转向和旋转等动作；小车采用四轴一组、六轴一
组的模块化设计，可以进行任意横向或纵向组合；小车对地面承载
力要求较高，根据运输模块的重量需要合理布置，满足行驶要求。
随着模块化制造技术的逐渐成熟，我司承揽的模块已基本上采
用SPMT 小车进行装船作业。在GORGON 模块装船中，最重的模
块约2000 吨，拼接完成后的小车总体承载力约为3000 吨。在地面
满足承载力的情况下，完全可以采用SPMT 小车进行装船作业。
2.1.1 小车拼接调试
如图1 所示，用吊机将小车动力头PPU 吊起与预定的四轴或
者六轴进行连接，然后进行动力管线，液压管线连接。
待PPU 与前面的轴线组
装完成后，开动小车至下一
轴线处，利用两列轴线的铰
链装置与后面轴线对接。重
复以上过程直至小车拼装完
成，整体完成后进行调试。
2.1.2 模块运输
如图2 所示，将拼接好
的SPMT 小车开进预装模块
的底部，进行对位，顶升小
车至与模块运输梁接触，待模块重量全部传递至小车，停止顶升，
对小车和模块进行铰链加固。顶升模块高度至场地总装垫墩，小车
运输模块开出。
2.1.3 模块装船
（1）根据船舶型深和吃水，调整船舶压载，当驳船稍高于码头
时，开始安装小车上船用的栈桥，同时驳船调载，驳船与码头高度
差在5cm 左右（保证船舶高于码头）时，小车开始运输模块上船上，
如图3 所示。
图2 模块顶升运输示意 图 3 模块小车运输上船示意
（2）模块上船期间，驳船一直调载，保持码头和驳船的水平。
待小车停在指定位置后，小车调整就位后，降低小车高度，模块运
输框架安放在船上钢制垫墩上使运输小车与模块运输框架脱离，然
后运输小车从模块运输框架下抽出。
（3）运输小车缓慢的从驳船上移动下来，在此期间根据潮水的
情况控制装船的情况
（4）将模块固定到驳船上，进行组对及焊接作业
2.2 装船控制要求
通过上述施工工艺的介绍，模块在船上的定位由SPMT 小车拖
运至垫墩位置完成，因此SPMT 小车在模块底部的定位工作是重中
之重。
1、GORGON 项目模块一共164 个，形式和结构多样化，为此，
需单独预制运输梁或者运输框架来进行模块的运输工作。同时场地
工装设计高度需要保证离地1.4-1.5 米之间，已达到小车的顶升能力。
2、小车需要拼接成横向多列进行拖运模块，为保证多列小车
的同步性，需要在小车之间加连接梁，根据模块重心高度，保证重
心角度为8°，预制不同长度的连接梁。
2.3 SPMT 小车装船难点
通过将SPMT 小车在GORGON 项目装船中的应用，可以减少
采用浮吊进行吊装以及滑道拖拉装船，提高场地及设备利用效率，
根据上述分析，SPMT 小车装船主要有以下难点：
1、模块建造期间充分考虑小车装船运输方案，精确控制工装
高度，必要时增加结构承载梁，以保证无需额外增加运输框架或顶
升工作即可装船。
2、精确规划运输线路，减少模块运输长度和弯道数量，同时
把握潮水涨势，尽量提前装船，对于上述SPMT 小车装船，（转下页）
