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半潜式平台总体强度分析与校核(4)

时间:2026-03-11 22:29来源:101241
初代半潜式平台就是以Bluewater Rig No.1号为代表的一批,由于是最开始的一代平台,难免会有很多不合理之处,此时的平台最深可以开采到20000英尺的海域;

初代半潜式平台就是以“Bluewater Rig No.1”号为代表的一批,由于是最开始的一代平台,难免会有很多不合理之处,此时的平台最深可以开采到20000英尺的海域;第二代的半潜式平台以南海二号为代表,以初代平台为借鉴,二代平台在很多地方都进行了改进,能够开采到更深的海域;第三代的半潜式平台以南海五号为代表,与二代相比其实并没有太大的区别;第四代的半潜式平台相比之下就有了较大改进,以南海九号为代表,平台上的设备可以实现自动化,但开采的水深并没有显著提升;第五代的半潜式平台以“Deep water Nautilus”号为代表,与前代相比提升了结构形式,同时还提升了钻井水深,最深能开采到37500英尺的海域;第六代的半潜式平台也就是现在最新的一代,以海洋石油981为代表,已经能开采到50000英尺深的海域,同时对危险海域提高了适应力,设备渐渐趋于现代化。

1.2.2 半潜式平台的结构组成

由于半潜式平台是从坐底式平台开始演变的,因此继承了坐底式平台传统的立柱结构,显著的不同之处是平台的一半潜在水线面以下。半潜式平台的结构组成除了立柱以外还有上部结构、撑杆和下浮体。

其中上部结构又称上层平台,用途是提供设备的栖息地。有着多层甲板,内部由横舱壁和纵舱壁组成,整体类似于箱型。立柱则起到了支撑上部结构的作用,上连上部结构,下连下浮体。截面不同的立柱名字也不同。随着半潜式平台一代又一代的改进,需要支撑上部结构的立柱越来越少,大大减少了成本。撑杆的作用是把上部结构、立柱和下浮体相连,让平台结构更加稳定,如今的撑杆只需要把立柱相连即可。下浮体起到提供平台浮力的作用,内部有压载水舱,水舱里水容积的不同会直接引起平台沉浮。另外,由于下浮体是下潜在水线面以下的构件,因此在设计下浮体的时候要严格考虑它的水密性。

1.2.3 半潜式平台的主要形式

半潜式平台的形式虽然有很多,但其实它们的不同之处主要体现在下浮体的形式与数目上。如图1-1,按下体形式来分类的话,大致可分为沉箱式和下体式两类。

图1-1  半潜式平台(左为沉箱式/右为下体式)

沉箱式,顾名思义就是如同沉箱一般的下体。每一个沉箱上都有一根立柱,而这些立柱又恰好在同一个圆周上。因此沉箱的数目也就是立柱的数目,不过具体多少根立柱,由实际情况确定,三个、四个都有可能。至于沉箱的剖面,大致分为矩形、圆形和靴形。

下体式,其下体的形状类似海面下的鱼雷。鱼雷般的下体分列左右,与沉箱式不同在于,每个下体上的立柱数可以不是一根,而是两根、三根到四根。下体式的下体的剖面可以是矩形、圆形或特殊的矩形如四角有圆弧。有些平台将下体的首和尾两端做成如同船舶一样的流线型,其目的是减轻平台在移动过程中产生的阻力。另外下体式的下体可以有很多,有两个下体的叫双下体,围着一圈的叫环形下体,这些都是最常见的。

1.2.4 半潜式平台的工作原理

半潜式平台之所以如此受到人们的欢迎,主要有以下三种工作原理。

第一种原理就是由于半潜式平台特有的小水线面特性而引起平台受到的波浪力减小。仔细观察半潜式平台,会发现半潜式平台排水体积比较大的是上部结构和下浮体,而把半潜式平台放入水中时,上部结构受到立柱的支持而浮于水线面上空,下浮体则下潜在水线面以下,只剩下几根立柱在水线面处受到四面八方的波浪力作用。半潜式平台的水线面仅仅由这几根立柱的水平截面组成,因此被称为是小水线面。如此一来就大大减小了作用在平台上的波浪力。 半潜式平台总体强度分析与校核(4):http://www.chuibin.com/wuli/lunwen_206627.html

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