自升式海洋平台建造资料演示教学.ppt

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1、自升式海洋平台建造资料二、自升式海洋平台结构特点自升式海洋平台由沉垫、柱腿（立柱）、自升装置、模块组成。（1）沉垫：自升式平台的沉垫要沉入海底，并以此为基础用传动机构使平台上升和下降。故除在平台要移动工作地点时之外，该沉垫主要考虑的不是水动力特性，而是其沉入海底后的压强大小。为此，自升式平台的沉垫一般设计成整块式，通常见到的以A字形居多。其结构基本形式仍与船体相仿。沉垫内主要是压载水舱，也有部分舱室作它用。（2）柱腿：是自升式平台的立柱，因它除起立柱作用外，还起平台升降时的导向及升降作用，故常取名为柱腿。其柱腿数由3柱到14柱

2、不等，但多数情况下用三柱式，这有利于模块（平台）上升、下降时调整水平。柱腿有三角桁架型、箱形和圆柱形等形式。柱腿上都有与自升装置有关的部件，如三角桁架式和箱式柱腿，一般设有齿条与自升装置中的齿轮相配合；圆柱式柱腿中的一种有平置长方孔与自升装置中的楔块插销相配合。（3）自升装置：安装在柱腿通过模块处的模块内。有机械式（用齿轮、齿条传动）、液压式（用液压升降）、气压式（用压缩空气升降）三种升降装置，且用插销（楔形块）使平台停于一定高度及置于同一水平面上，并使自升装置不用一直处于工作状态。当前世界上自升式平台的自升装置大部分采用机械

3、式和液压式。（4）模块（平台）：它与其他形式平台模块基本一样，所不同的是，次模块上有柱腿通过开口，此开口区称为固桩区，其结构相应加强以保证自升机构的安全、稳定及甲板的完整性。在同一平台上的几个固桩区的相对位置控制极严，是保证日后运行中平台能否升降顺畅的关键之一。（5）悬臂梁：自升式平台的钻井架一般安置在平台边上，用一能伸缩的悬臂梁移动钻井架。该悬臂梁自重达数百吨，加上钻井架的重量且要伸缩移动和钻井，故其重量重心的计算精度要求高，在制造和安装时，其公差要严格控制。该区有关位置也均应作相应的加强。自升式钻井平台结构具有三个以上能上

4、下移动的桩腿，通过升降机将平台主体结构升到海面以上一定高度进行作业，一般适用于水深在100m以内的近海。目前，自升式海洋平台大多为三桩腿式的三角形平台形式，桩腿起支撑平台的作用，是关键性构件，为减少波浪对桩腿的冲击，大多采用桁架结构。二、自升式海洋平台载荷及受力特征自升式海洋平台由于其作业要求，不可避免地受到各种海洋环境的考验。通常所考虑的作用在平台上的外载荷为风载荷、波浪载荷、海流载荷和冰载荷等。1.风载荷风作用在海洋工程结构物上所产生的载荷叫风载荷，它是指垂直于气流方向的平面所受的风的压力。风载荷计算式如下：Pw=CKhq

5、A，式中C代表风力系数，用以考虑受风结构物体体型、尺寸等因素对风压的影响；Kh代表风力高度变化系数；q代表计算风压；A代表起重机或起吊物品垂直与风向的迎风面积。2.波浪载荷波浪作用在海洋工程结构物上所产生的载荷叫波浪载荷。各种海洋平台，无论是钢质桩基固定平台，还是各种型式的移动式平台，其基础(沉垫)和支撑结构(立柱)都浸入海浪中，承受着相当大的波浪作用力。所以，波浪载荷是作用在海洋工程结构物上的一项主要外力。海上结构物所承受的波浪荷载，常常是设计该结构物的控制荷载，它对工程的造价，安全度及工作寿命起着举足轻重的作用。波浪对结构

6、物的作用力的特性不仅取决于所处海域的波浪参数(波高、周期)及水深3.海流载荷海流作用在海洋工程结构物上所产生的载荷叫海流载荷。当只考虑海流作用时，浸没水下圆形构件单位长度上的海流载荷可按下式计算：fD=0.5CDρAUc2。式中：CD是阻力系数；ρ是海水密度；A是单位长度构件垂直于海流方向的投影面积；Uc是设计海流速度。4.冰载荷冰作用在海洋工程结构物上所产生的载荷叫冰载荷。自升式平台基桩浅，工作水深变动范围大，而且结构的柔度比较大，在冰载荷的作用下，平台将产生比较激烈的振动，影响平台的正常工作，并会导致平台的疲劳破坏。三、自

7、升式海洋平台用钢的特点1.海洋平台用钢特点海洋平台的建造，除采用船体结构钢外，各国都另外发展一些平台结构专用钢。分析海洋平台用钢的现状，可以看出有如下一些特点：（1）平台结构庞大，耗费钢材的数量多。水深100m的导管架式固定采油平台，需要钢材15000t；水深140-150m时，需要钢材40000t；水深310m时，需要钢材60000t。芬兰马劳-雷勃拉公司曼特卢托船厂建造一座平台，高120m、长130m、宽90m，使用钢材达200×103t。所以，在选材时要注意其经济性。（2）平台建造不但用钢数量多，构件尺寸和厚度也大。构件

8、的一般厚度为15-75mm，某些局部构件的厚度可达100mm。自升式平台齿条用钢厚度达125-150mm。（3）平台用钢，大部分品种是板材和管材。由于管材在相同的条件下在海水中的形状阻力最小，从而所承受的海浪冲击力也最小，所以海洋平台的立柱、桩腿、支撑等结构都用管材（大直径管