细说海洋平台设备有哪些

2023-03-15 15:22 点击:156 编辑:邮轮网

固定式
桩基式平台

① 导管架型平台。在软土地基上应用较多的一种桩基平台。由上部结构(即平台甲板)和基础结构组成。上部结构一般由上下层平台甲板和层间桁架或立柱构成。甲板上布置成套钻采装置及辅助工具、动力装置、泥浆循环净化设备、人员的工作、生活设施和直升飞机升降台等。平台甲板的尺寸由使用工艺确定。基础结构(即下部结构)包括导管架和桩。桩支承全部荷载并固定平台位置。桩数、长度和桩径由海底地质条件及荷载决定。导管架立柱的直径取决于桩径,其水平支撑的层数根据立柱长细比的要求而定。在冰块飘流的海区,应尽量在水线区域(潮差段)减少或不设支撑,以免冰块堆积。对深海平台,还需进行结构动力分析。结构应有足够的刚度以防止严重振动,保证安全操作。并应考虑防腐蚀及防海生物附着等问题。导管架焊接管结点的设计是一个重要问题,有些平台的失事,常由于管结点的破坏而引起。管结点是一个空间结点,应力分布复杂;近年应用谱分析技术分析管结点的应力,取得较好的结果。导管架由导管(即立柱)和导管间的水平杆和斜杆焊接组成,钢桩沿导管打入海底。打桩完毕后,在两者的环形空隙内用水泥浆等胶结材料固结,使桩与导管架形成一个整体,以承受巨大的竖向和水平荷载。若桩的承载能力不能满足要求时,可在立柱之间和角立柱的周围增设钢桩。这种平台施工时一般先在陆地上预制导管架,再用驳船拖运就位进行安装,通过调节压舱水使驳船倾斜,然后用卷扬机将导管架送入水中,由其自身浮力悬浮在水中,再向导管架立柱内灌水,同时用起重船把导管架竖立就位于海底井址,再将桩逐段连续打入海底土层固定。用于深海的导管架高度很大,整体运输困难,可采用分段制造,分段下水连接而成。

②塔架型平台。另一种适于软土地基的桩基平台。由腿柱(通常直径达6米)、水平杆和斜杆及大梁(圆形或箱形)组成。为减小挡水面积,桩均设置在腿柱内,排成圆形,桩顶与腿柱焊接,空隙内灌入水泥浆,以防止薄壁腿柱发生局部压屈,并使桩固定在腿柱下端。施工时将塔架侧放并拖运就位,注入压舱水,使塔架直立,然后打桩,最后安装平台甲板。在自然条件恶劣的深水区,目前多采用导管架和塔架的组合方式。

重力式平台

① 钢筋混凝土重力式平台。依靠自身重量维持稳定的固定式海洋平台。主要由上部结构、腿柱和基础三部分组成。基础分整体式和分离式两种。整体式基础一般是由若干圆筒形的舱室组成的大沉垫。沉垫也可采用平板分仓的蜂窝式结构,其侧表面可做成多波形或平板形。分离式基础用若干个分离的舱室做基础,它对地基适应性强,受力明确,抗动力性能好,腿柱间距大,在拖航及下沉作业时较安全。

② 钢重力式平台。也属于分离式基础型,由钢塔和钢浮筒组成,浮筒也兼作储油罐。

③ 钢-钢筋混凝土重力式平台。上部结构和腿柱用钢材建造,沉箱底座用钢筋混凝土建造,可充分发挥两种材料的特性。

以上三种重力式平台适用于较深海域。整体式基础多建造在密实的砂土上,避免建在松散砂或较厚的软土地基上。分离式基础由于基础面积视地质条件而定,立柱的间距随水深而变,故对地基和水深的适应性很强,可用于地质条件较差的场合。重力式平台的施工分两个阶段,前阶段在干坞中进行,后阶段在近岸可避风浪的深水区进行。施工程序是;在干坞中建造基础下部,至预定高度后向干坞中灌水,把已建成的基础下部连同起重设备一起浮运至能避风浪的深水区,并牢牢系泊,继续建造基础的上部及立柱,直至混凝土工程全部完成,再向基础内部灌水,使平台下沉,然后将预制的平台甲板构件用驳船运到立柱上,使基础排水,稍稍起浮,直至立柱恰好顶在平台甲板的预定位置。最后把立柱与平台甲板牢固地连在一起,形成平台。重力式平台设计时应防止基础舱壁失稳或压坏。当基础兼做储油罐时,应考虑由于内外温差所产生的温度应力。平台要有足够的整体稳定性。基础下边可设有插入地基的裙板,防止基础底座沿海底滑动。此外,结构的倾斜度,总沉降量及动力效应都要求不超过限值。

活动式
着底式平台

① 坐底式平台。最早的活动平台采用钻井驳船。后来随着海洋石油钻探水深的不断增加,钻井驳船进一步发展成坐底式平台,它由沉垫、立柱和平台甲板三部分组成,适用于水深为5~30米而且海底比较平坦的场合。沉垫可以是整体式,也可以是分离式。向沉垫内灌水,平台即下沉坐落在海底。把水排出,平台就能浮起,故这种平台又有沉浮式之称,要求沉得下,坐得稳,浮得起。中国建成的胜利一号平台即属浅海坐底式平台。

② 自升式平台。由一个驳船式船体和若干能升降并能起支撑作用的桩腿组成,船体有足够的浮力以运载钻井设备和给养到达工作地点。作业时平台被桩腿支撑并抬升到海面以上。转移时,把桩腿拔起,驳船式船体下降浮于水面,即可拖运到另一地点。

自升式平台分为插桩自升式和沉垫自升式。桩腿可插入海底,也可在桩腿下面设置“桩靴”或独立的小沉垫。桩腿结构可以是封闭壳体式,也

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