半潜式钻井平台设计要点

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1、半潜式钻井平台设计要点太重技术中心-海工所目录半潜式平台又称柱稳式平台，它可以分为上船体和下船体两大部分。上船体由上建、甲板盒组成，下船体由立柱、浮箱组成。此外，在立柱与立柱之间，立柱与甲板盒之间，浮箱和甲板盒之间还有一些支撑和斜撑和水平撑连接。平台上设有钻井机械设备、器材和生活舱室等供钻井工作用。平台上船体高出水面一定高度，以免波浪冲击。浮箱提供主要浮力，沉没于水下以减小波浪的扰动力。上船体与浮箱连接的立柱，具有小水线面的剖面特点，减少波浪的运动相应。不仅可以用来钻井，还可以作为生产平台，生活平台、起重平台、铺管船

2、、海上工厂、海上电站等使用。平台图片目录一．基础设计要点二．详细设计要点三．生产设计要点目录半潜式钻井平台的设计主要分为以下几个阶段：基础设计、详细设计、生产设计。基础设计基础设计阶段主要确定船舶的主尺度、排水量、船体型线、结构型式以及总体布置、基本结构等。同时要进行平台的稳性、强度等主要性能计算，并绘制总布置图、型线图等主要图纸，编制全船说明书和材料设备清单。基础设计为船舶合同谈判提供了必要的技术文件，也为详细设计提供设计依据。设计基础基础设计过程及方法设计基础1.作业海域分析与环境条件确认2.主要性能指标3.设

3、计要求与方法设计基础作业海域分析目的：基于以往的目标作业海域的环境监测数据，合理确定平台的设计环境条件以满足平台的作业和生存要求。设计环境条件确定：深水半潜式钻井平台采用百年一遇重现期的海况作为生存工况设计条件。采用十年一遇的海况作为锚泊定位系统的设计工况。采用百年一遇风暴作为结构强度和稳性设计依据。设计基础风：半潜平台作为无限航区域平台最小设计风速为：1.自存工况:51.5m/s2.正常作业工况:36m/s对具有营运限制附加标志的平台，正常作业工况的风速可以适当减少，但不应小于25.8m/s设计基础波浪：设计波用设

4、计波能量谱或具有适当形状、尺寸和周期的确定性设计波来描述。设计海况中波高与波周期的关系要根据作业海域中的海洋数据准确确定。如果开展疲劳分析，还需要波高和周期的长期联合分布谱，对每一个海况可以赋予一个相关的最佳估计波浪周期设计基础流：常见的海流类型有：1.潮流（伴随天文潮产生）2.循环流（环流与涡流）3.风暴流4.孤波流设计流速应取在平台作业海域内可能出现的最大流速值。设计基础温度依据相关规范，暴露区域选取目标作业海域的日平均温度。非暴露区域为0度。一般的系统与设备的设计，在没有特殊要求时，应满足下表要求。设计基础海生

5、物各海域不同，以中国南海为例：海生物的平均厚度：30cm海生物的密度：500kg/m3内波根据相关海域的遥感图像和海上观测资料确定。南海海域20~100m的最大孤立波速为：50~150cm/s设计基础1.作业海域分析与环境条件确认2.主要性能指标3.设计要点与方法主要性能指标设计基础1.作业海域分析与环境条件确认2.主要性能指标3.设计要点与方法基础设计要点1.设计工况半潜式钻井平台的设计计算至少包括以下工况：正常作业工况拖航（自行）工况风暴自存工况必要时，还应对事故工况予以考虑。2.干舷半潜式钻井平台不同于水面式和

6、自升式平台，其船型特点决定了此类平台不能按《1966年国际载重线公约》规定的常规方法计算几何干舷。对于半潜式钻井平台，除应核定拖航状态的干舷，还应该核定漂浮作业状态的干舷。此作业干舷（或允许最大沉深）除应满足结构强度，完整稳性和破舱稳性要求外，还应满足最小气隙的要求。结构强度和稳性由相应的计算确定满足，气隙可以通过运动性能计算、模型试验、母型平台经验等确定。在半潜平台的设计中，如需用到干舷甲板的参考，可以根据DNV规范取上船体结构的底层甲板作为干舷甲板。其他船级社规范并没有给予说明。3.气隙的确定半潜式钻井平台甲板结

7、构下部至波峰之间应有合理的气隙。此间隙可以通过运动性能计算、模型试验、母型平台经验等确定并提交船级社审批。各船级社没有明确要求，在满足船体安全的情况下，仅负责审批认可。4.水动力学分析运动分析,波浪载荷分析气隙分析,定位分析参考点坐标运动、加速度运动分析极值气隙、砰击载气隙分析荷重量重心分布计算模型水动力系数后处理水动压力、加波浪载荷速度环境参数系泊拉力、动定位分析力定位曲线舱室布置5.结构形式设计上船体构件尺寸的确定应不小于有关规范对承受甲板载荷的最小尺寸要求。如果上船体视为平台总体结构框架的有效构件时，构件尺

8、寸应基于总体应力和局部应力的总应力合成。立柱应与上船体舱壁对齐且构成整体。应对立柱与上船体的连接结点予以特别注意和采取措施，降低应力集中现象。立柱与浮箱为有骨架支撑的壳体。立柱上下不得设有舷窗和开口，立柱应连续通过浮箱甲板，与内部舱壁对齐且连接成整体。构件尺寸应满足承受水动力的最小要求。对于直接承受波浪和海流载荷作用的区域，其局部壳体结构的尺寸