东方13-2海洋平台装船关键受力工况分析

doi:10.3969/j.issn,1001-2206.2021.03.010
东方13—2海洋平台装船关键+力工况分析黄"田，秦立成，壬浩宇，魏佳广
海洋石油工程股份有限公司，天津300452
摘要：伴随海洋石油工业迅猛发展，海上平台正向大型化、集约化方向发展，平台上部组块的整体重量也
随之增加，对海上超大型平台的装船技术及作业能力提出了更高的要求。

针对东方13-2顶目质量达17247*
（包含滑靴质量等）的13-2CEPB平台拖拉装船｝行了研。

平台及要求,
东方组块装船的施工过程分为4种工况分别｝行研，分别建造工况、重量转工况、重工况、拖拉
滑工况工况｝行了及平台分，平台及要求。

对组方进行了，可为大型海洋平台建造的装船提，海了东方
13-2平台的装船。

关键词：平台装船力分析；建造工况；重量转移工况；称重工况；拖拉滑移工况
Load-out analysis of key load cases for DF13-2offshore platform
HUANG Shantian,QIN Licheng,WANG Haoyu,WEI Jiaguang
China Offshore Oil Engineering Company Ltd.,Tianjin300452,China
Abstract:With the rapid development of the offshore oil industry,offshore platforms are developing in the direction of large-scale and intensity,the overall weight of the topsides of the platform also increases,and the higher requirements on load-out technology and opera­tional capabilities of super large offshore platforms are put forward.The research of load-out of the platform weighing17247t(includ­ing the weight of shoes,etc.)of the DF13-2project ware carried out.To ensure that the strengths of the platform itself and the quay meet the requirements,the load-out process of the DF13-2CEPB platform was studied in four cases respectively,which ware construction case,weight transfer case,weighing case and load-out case.For the first time,the strength analysis of the quay and platform was carried out under different load conditions to ensure that the strengths of platform itself and quay meet the requirements.The load combination method is defined,which can provide the basis for the load-out design after the large offshore platform constructed.Finally the load-out of the DF13-2platform was completed at Zhuhai quayside.
Keywords:platform load-out;force analysis;construction case;weight transfer case;weighing case;load-out case
伴随能源需求量的增大，海上油气田勘探开发不断增加，海洋石油工业迅猛发展，海上平台正向大型化、集约化方向发展，平台上部组块的整体重量也随之增加。

高速发展的海洋油气田开发，对海上超大型平台的装船技术及作业能力提出了更高的要求[1-6]o
1概况
东方13-2CEPB平台是国内第二大海洋油气平台，中海福陆重工有限公司在珠海咼栏港区建造，将作为东方13-2气田群的中心平台使用，整个气田群投产后为珠海、港、海
气26m3o平台是高高气处理平台，装备了3台22.5MW的天然气发电机组，殳有4层，配备可供120的及机
块产，。

整个平台量172475,总体建造尺寸为长115m、宽46m、高96m。

海洋平台在陆建造后为了装船要的力o，要集中在平台后，不工，了及平台，了平台
及陆要求对工
平台的，了装船的
，了东方13-2平台装船，1o
2设计数据
2.1CEPB平台及场地主要参数
东方13-2CEPB平台自身质量约155175,组块及DSF的总质量约167365o平台建造
462021年6月
图1东方13-2平台装船完毕
后，需要进行建造工况、重量转移工况、称重工况、拖拉工况的平台强度及地基承载力的强度校核，确保项目的安全。

建造位置在1#滑道，布置在总装场地的最南侧，其上布置2个半潜式平台的总装工位，同时兼顾3.5!10(t及以下的组块建造，可根据海工结构尺寸选择任意两个滑道进行建造。

1#滑道共布置3条滑道板，滑道板纵向长度320m，其中陆域滑道长度为248m，水域滑道长度为72m o1#滑道陆域滑道每条滑道板宽度18m，滑道板中间13m宽为承载区域，两侧各2.5m为承载域。

1#滑为桩基承台结构，滑 5.0m,滑道板度2.2m，基
!800PHC，根据荷载使位置基横向间距为2600mm或3000mm，纵向间距为2400mm或2600mm,滑道顶面设置350x350x12x19H型钢，纵向间距4m o
海平台在陆地建造完后为了拖拉装要进行的力，确保平台强度及陆地强度要。

13-2CEPB平台装进行，根据组块的装工况
为建造工况、重量转移工况、重工况、拖拉滑移工况等4工况。

2.2计算模型
平台模型利用SACS建模进行，承载力核ANSYS建，另
，型中，
的两个水平向的位移个向转，根据基承载力向，上结构。

滑道板承台C40,强度f==17.5MPa,量E> 3.25x104MPa，"=0.2。

PHC管桩用混凝土C80，弹性模量E=3.8x104MPa,泊松比”=0.2；!1000mm型C35，量E=3.15x104MPa，泊松比”=0.2。

对可能作用在结构上的载进行承载力的组使的组。

结构重载项 1.2,滑或载载项系
1.4，滑或载载的
0.7。

承载力式为：
(1)式中：$0为结构重要，工结构为, 1.0；S d为组的
他为承载力组的结构抗力,组合力。

使式为
$0S d!C(2)式中：C为使组合的结构抗力,组合抗力。

3工况类型
3.1建造工况
平台建造时在总装场地区域内8个支撑点,场地别为已滑道结构上的4个A2、B2、A3、B3),新建造滑道上的4个A1、B1、A4、B4)，分布如图2,根据SACS的，得出8个的反力见1,在8下,平台的最大变形为48mm。

表1支撑点支反力
支撑点支反力/kN支撑点支反力/kN
A112862B113076
A226352B226056
A328328B327873
A421367B419425
第47卷第3期47
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3.2重量转移工况
建造工况完毕后为重量转移工况，组块外4
腿的承载力全部转移到内4腿上，即由4个支撑 点A2、B2、A3、B3支撑承担，其中2号轴线上
的A2、B2支撑点在已有滑道结构上，3号轴线上 的A3、B3支撑点在新建承台结构上，承台支撑点 支垫方式为每个支撑点下铺设两层50 mm 厚钢板,
并井字形铺设三层滑块，单个滑块尺寸长x 宽x
高二6.0 m X 2.0 m x 1.2 m ，三层滑块总高度3.6 m ，
滑块堆叠底宽6.0 m ，如图3所示。

12 m
2.8 m
2x PL50
_/
*立柱
/
滑/、
7
滑块\/滑块 、、
10 m
新建结构承台
图3底3承台结构
重量转移工况下，各支撑点竖向荷载受力情 况见表2,结构整体变形为56 mm 。

2号轴线上的
A2、B2两个支撑点中最大支撑荷载为37 198 kN ，
3号轴线上的A3、B3两个支撑点中最大支撑荷载
为51 900 kN 。

每个支撑点上重量转移 、n
的 荷载为1 251 kN ，支撑点下 三层 滑块，滑块重量 算均荷载为90 kPa o 图3承台受力结构特点，建立了
如图4所示的码头有限元 o
表2重量转移后支撑点受力情况
支撑点支反力/kN 支撑点支反力/kN A2
37 198
B2
36 890
A351 900B349 589
图4码头有限元计算模型
重量转移工况下， 新建承台结构上的 A3、 B3 两个支撑点 两个 的承台结构上， 最
大支撑荷载51 900 kN 算， V 力特点 有元 ， 承载力。

新建承台结构受力
算结 见表 3， 其结
o
表3新建承台结构受力计算结果
构件计算项目
持久组合设计值频遇组合设计值
判断
效应
抗力
效应抗力
桩基
桩基轴力3 0704 380
--满足横向最大正弯矩
3 920
6 9002 1203 000
满足滑横向最大负弯矩6092 900316
1 200
满足道
板纵向最大正弯矩
3 910
4 000
2 0302 100满足向最大
1 390
2 600
755
1 150
满足
注：轴力单位kN ，弯矩单位kN-mo
3.3 称重工况
重工况 载荷转移完毕后， 组块
称重
DSU 设 到组块的下方，重
工况组块由 4 个支撑点 A2 B2 A3 B3 支撑，
载荷转移工况 ， 其中 2 号轴线上的 A2 B2 支撑点在已有滑道结构上，3号轴线上的A3、B3 支撑点在新建承台结构上。

承台结构支垫
方式 重量转移工况。

重工况支撑点
见图
2， 竖向荷载 载荷转移 重工况每个
支撑点各有2个重，每个重
尺寸
为1.5mx3.3m ，称重区域内布置一定数量的千斤。

重工况 2 号轴线上 A2 B2 两个支撑
点， 在已有滑道上 三层滑块， 支垫 方式
荷载 见图 2， 重工况已有滑道结构
荷载 设
力设 ，
见表 4。

表4称重工况已有滑道受力设计值对比结果
构件
参数
持久组合设计值频遇组合设计值
判断
效应
抗力
效应
抗力
桩基桩基轴力3 0704 380--
满足
横向最大正弯矩3 0604 380
--满足滑
道横向最大负弯矩3 890
6 9002 2603 000
满足板
纵向最大正弯矩6052 900337
1 200
满足纵向最大负弯矩
3 850
4 000
2 0902 100
满足
轴力单 kN ， 单 kN mo
48 2021 年 6
月
3.4拖拉滑移工况荷载
拖拉滑移工况指准备拖拉及拖拉滑移过程中滑靴尚未上驳船的过程。

包括滑移前的静止状态（组块重量刚刚全部转移到滑靴上，准备拖拉滑移前）和滑移过程的运动状态（组块被拖拉的过程,即滑靴强制位移10mm）两种状态。

根据设计要求拖拉滑移工况组块由4个支撑点支撑，支撑点下设置滑靴，4个支撑点均位于滑道上，其中2.1轴上的两个支撑点A2.1和B2.1位于东侧滑道板，2.3轴上的两个支撑点A2.3和B2.3位于西侧滑道板，支撑点的位置见图5。

与滑移前静止状态和滑移过程运动状态的支撑力，滑移过程运动状态每个支撑点的支撑力大于滑移前静止状态，因此按滑移过程运动状态的支撑力核算滑道结构即可，滑移过程运动状态支撑点荷载数值见表5,此
变形为58mm。

图5拖拉滑移工况支撑点位置
表5拖拉滑移工况支撑点荷载数值
立柱支反力/kN立柱支反力/kN
A2.140352B2.139433
A2.363425B2.361211
东方项目组块拖拉滑移工况滑靴下支垫采用了两层滑块，结构类似于重量转移工况，单个滑块尺寸长x宽X高=6.0mx2.0mx1.2m,双层滑道块总高度2.4m,滑块堆叠底宽2.0m。

拖拉滑移工况滑道上支及荷载由滑靴到滑道上，由滑道到上，支撑点下两层滑块滑移过程中，滑块数量按7个计算，根据荷载计算拖拉滑移工况滑道结构荷载设计值与力设计值要求，
体见表6。

表6拖拉滑移工况滑道结构受力设计值对比
构件参数
组设计值组设计值
效应抗力效应抗力
判断桩基桩基轴力37744380--满足滑
道
板
横向最大正弯矩5540690028133000满足
横向最大负弯矩122829006011200满足
纵向最大正弯矩2848400014362100满足大2224260011261150满足注：轴力单位kN,弯矩单位kN・m。

4结束语
针对东方13-2项目质量达17247t(包含滑靴量)的船，工况、重量转移工况重工况、拖拉滑移工况4种工况的，的，
备大的和拖拉船力，
工程和工，其
类工程重要。

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作者简介：
黄k田(1979-)男，四川开县人，高级工程师，2005年毕X 于中国石油大学(北京)机械建工程X,,海洋石油平台安装工作。

Email:******************.cn
：2021-02-05：2021-03-16
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I。