《Spar平台简述》PPT课件.ppt

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1、Spar平台的特点一、Spar的总体结构上部组块主体结构立管系统系泊系统Spar平台组件23上部组块（顶部甲板模块）——平台生产和生活的中心Spar平台的上部组块通常有2~4层矩形甲板结构组成，用来进行钻探、油井维修、产品处理或其他组合作业。Spar平台一般设有油气处理设备、生活区、直升机甲板以及公共设施等，根据作业设计要求，也可以在顶层甲板上安装重型或轻型钻塔以及完成平台的钻探、完井和修井作业。在进行上部组块设计时，应尽量减小模块的质量。设置布置尽量紧密，以减小甲板尺寸、平台质量，从而降低平台的造价。4平台主体平台主体是一个在水中垂直悬浮的圆柱体，整体直径较大，一般长度在

2、20~40米之间，主体吃水均在100米以上，重心位于水线面以下很深的位置。平台主体提供主要的浮力，并保证平台作业安全。典型的Spar平台从上到下主要分为硬舱、中段、软舱。平台主体从主体顶甲板至可变压载舱底部之间的部分为硬舱，它是一个大直径的圆柱体结构，中央井贯穿其中，设有固定浮舱和可变压载舱，为平台提供大部分浮力，并对平台浮态进行调整。中段是指平台主体从可变压载舱底部至临时浮舱定甲板之间的部分，它是桁架结构，在桁架结构中设置2~4层垂挡板，以增加平台的附加质量并附加阻尼，提高稳性。平台主体中段以下的部分是软舱，软舱主要设置固定压载舱，以此减低平台重心，同时为Spar平台自行

3、竖立过程提供扶正力矩。此外，主体外壳上还安装2~3列螺旋侧板结构，以减少平台的涡激振动，改善平台在涡流中的性能。5立管系统Spar平台的中央井自下而上贯穿整个主体，其中充满了海水。Spar的立管系统就位于中央井内，在主体的屏障作用下不受表面波和海流的影响。SPAR平台的立管系统向上与平台上体的生产设备相连，向下则深入海底，可实现采油（气）、注水、外输等功能。立管系统根据设计需要可以在顶部张紧式立管(TTR)和钢制悬链线立管（SCR）间进行选择。67Spar平台的立管系统主要由生产立管、钻探立管、输出立管以及输送管线等部分组成。由于Spar的垂荡运动很小，不仅可以支持顶部张紧

4、立管（TenTensionRiser），还可以使每个立管通过自带的浮力罐（buoyancycan）或甲板上的张紧器提供张力支持。浮力罐从接近水表面一直延伸到水下一定深度，甚至超出硬舱底部。在中央井内部，由弹簧导向承座提供这些浮罐的横向支持。柔性海底管线（包括柔性输出立管），可以附着在Spar的硬舱和软舱的外部，也可以通过导向管拉进桁架内部，继而进入到硬舱的中心井中。8系泊系统（链-缆-链）——采用半张紧悬链线系泊系统系泊系统一般分为系泊缆索、导缆器、起链机和海底基础四部分。Spar平台采用半张紧悬链线系泊系统，下桩点在水平距离上远离主体平台，有多条系泊索组成的缆索系统覆盖了

5、很宽广的区域。系泊缆索是整个系泊系统最重要的部分，分为海底桩链和锚链，锚链由钢缆或聚酯纤维组成。导缆器安装在平台主体重心附近的外壁上，目的是减少系泊索的动力载荷。起链机是对系泊系统进行操控的重要设备，成为数组，其分布在主体顶甲板边缘的各个方向上，锚所承受的上拔载荷由打桩或负压法安装的吸力锚来承担。系泊方式悬链线式系泊方式系泊线的外形是弯曲的悬链线，一般由锚链和钢缆多个部分组成，锚链与海底水平相接。系锚点只受水平方向的力。系泊点的回复力由其自身的重力而产生。常用于相对较浅的海域。张紧式系泊方式系泊线与海底以一定的角度相交系锚点处要同时受水平和铅直方向的力。系泊线的回复力主要由

6、其自身的弹性而产生。张紧式系泊系统在海底占据范围比悬链线系泊系统的小很多为了降低系泊线的重量，系泊线通常采用较轻的合成材料。适应于深水和超深水水域。系泊链材料1）链条（Chain）有横挡链：横档可能导致局部疲劳，如失去一个横档将会在链接处产生较高的弯曲力矩。无横档链：使用较多链的等级很多，屈服强度不同，等级不同。链比其他材料的疲劳寿命要短。链的破坏形式：塑性破断，脆性断裂（破坏的主要形式），疲劳断裂，应力腐蚀。2）钢缆（WireRope）常见的钢缆结构形式：六股式，螺旋股式，多股式。螺旋股式结构具有较强的纵向刚度和扭转平衡，旋转损耗低，对于深水系泊系统，常采用此种结构。钢缆

7、破坏的主要原因是腐蚀，常采用镀锌和润滑并配合阳极保护的方法来防止腐蚀的发生。对于螺旋股式钢缆，还通常采用高密度的聚乙烯外壳来防止海水腐蚀钢缆。3）合成材料（SyntheticWireRope）有较大的水平回复力，减小了平台的水平位移。具有较小的刚度，降低了缆绳的拉伸程度。缆绳的轴向刚度随轴向张力及里的作用时间而变化，容易偏移，分析起来比较复杂。缆绳容易打滑而产生蠕变，只能作为悬浮部分，而不能预放于海底，安装起来也很复杂。常用的合成材料有聚酯材料，聚酰胺材料，高模数聚乙烯材料三种。缆绳可以是螺旋状，平行股式和六股式。