大型导管架平台技术
高精度定位技术在导管架式平台中的应用研究
高精度定位技术在导管架式平台中的应用研究导管架式平台是一种常见的建筑施工工法，它在建筑物外部固定导管和设备，通常用于供水、供电、供暖、通风等系统的安装。
然而，传统的导管架式平台在定位精度方面存在一些局限，由此衍生出了对高精度定位技术在其应用的研究。
随着现代建筑技术的不断发展，对导管架式平台的定位需求也变得越来越高。
准确的定位可以提高工程施工效率，减少出错、避免浪费。
因此，研究高精度定位技术在导管架式平台中的应用具有重要意义。
首先，高精度定位技术可以提供精确的导管位置信息，以便在安装过程中更好地调整和确定导管的位置。
传统的定位方法依赖于人工测量，存在测量误差大、工作效率低的问题。
而高精度定位技术，如全球定位系统（GPS）、惯性导航系统（INS）和激光扫描等，可以实时获取导管的坐标信息，精度达到亚米或毫米级别。
其次，高精度定位技术还可以应用于导管架式平台的设计和规划阶段。
在设计阶段，通过高精度的空间数据采集和处理，可以在建筑模型中准确绘制出导管的位置、尺寸和间距，进而优化设计方案。
在规划阶段，利用高精度定位技术可以确定导管的最佳布局，提前预测碰撞风险，从而避免施工中的冲突和延误。
此外，高精度定位技术还可以在导管架式平台的维护和管理中发挥重要作用。
通过实时监测导管位置和状态，可以及时发现异常情况并采取适当措施。
例如，在供暖系统中，使用高精度定位技术可以检测导管的温度和压力，提前预警可能的故障和漏损，保障供热安全和系统稳定运行。
此外，高精度定位技术还可以与其他传感器和监控设备相结合，实现导管架式平台的智能化管理。
通过将高精度定位技术与无线传感器网络和实时监测系统相结合，可以实现对导管位置、温度、湿度等物理量的实时监测，从而提高管理效率和降低维护成本。
尽管高精度定位技术在导管架式平台中的应用具有诸多优势，但仍然存在一些挑战。
首先，高精度定位技术的成本较高，需要投入大量资金进行设备和系统的建设和维护。
其次，由于导管架式平台通常是在建筑物外部进行安装，存在天气条件和遮挡物对信号的影响，可能导致定位精度的下降。
导管架石油平台
附属结构
阴极监测系统——监测阳极的腐蚀状态 防海生物——防止海生物附着于导管架上 滑靴/下水桁架——导管架装船（或下水）时支撑 导管架重量并可沿固定轨道滑移的结构件 隔膜——密封裙桩套筒的橡胶板，以增加导管架 的浮力 索具平台——扣挂钢丝绳的操作平台 浮筒——提供导管架浮力
附属结构
系船柱——导管架上用于系缆的结构 防护件——导管架装船时置于船与码头之间，用 于保护驳船及码头 水密隔板——将导管腿分隔成多个密封舱，以适 应导管架扶正的需要 拖拉耳轴——导管架滑移时主要动力作用点 装船固定——将导管架与船绑扎于一体，保证海 上运输的安全
主要结构
导管腿——竖向大直径圆管立柱，承受并传递平 台载荷的主要受力构件 拉筋——导管腿之间的管状联接构件，也是承受 并传递平台载荷的主要受力构件 裙桩套筒——桩与导管架之间的联结构件，主要 结构是管状物语板的组合形式，通过它可将平台 载荷传递到钢桩。有些导管架的钢桩直接从导管 腿内打入，不需要裙桩套筒；有些导管架既有腿 内桩，也有裙桩
主要结构
钢桩——管状构件，承受平台载荷并将之传递到 主着力层上，从套筒（或导管腿）内打入 裙桩套筒的特殊构件：
焊珠——在套筒内壁及钢桩外表面通过焊接而形成的 在套筒内壁及钢桩外表面通过焊接而形成的 焊珠 剪力环，加固裙桩套筒（或导管腿） 剪力环，加固裙桩套筒（或导管腿）与钢桩之间的联 接 间隙块——焊接于套筒（或导管腿）的内壁，减少钢 焊接于套筒（或导管腿）的内壁， 间隙块 焊接于套筒 桩与套筒之间的间隙， 桩与套筒之间的间隙，便于钢桩的垂直打入
海上固定式平台建造及安装技术
抛砖引玉
——导管架的相关知识 导管架的相关知识
China Offshore Oil Engineering CO ., LTD. 08/2004
导管架式平台
导管架式平台导管架平台的历史和发展进程世界上第一座固定式海洋平台建于1887年，它安装在美国加利弗尼亚的油田上，实际上是一座木结构的栈桥。
二战后，用于战争中的许多先进科学技术成果被应用到海洋开发中。
1947年在美国墨西哥湾水深6米处成功地安装了世界上第一座设备齐全的钢质导管架平台。
开创了海洋开发的新时期。
此后，海洋平台得到了迅速的发展。
上世纪七十年代末，钢制导管架平台已经安装于300多米的海域，而到了1990年具有486米高的巨型导管架平台也已工作与墨西哥湾400多米的水深中。
这种导管架式平台在随后的多年中逐渐地扩展到更深的水域和更恶劣的海洋环境中。
这些平台以勘探、开发海洋资源为主，其中尤以开发、储藏石油和天然气的平台占多数。
自上世纪四十年代美国安装使用了世界上第一座钢质导管架式平台(Steel Jacket Offshore Platform)以来，这种结构已经成为中浅海海洋平台的主要结构型式。
随着海洋石油开发的迅速发展，导管架式海洋平台被广泛用于海上油田开发、海上观光以及海洋科学观测等方面。
迄今为止，世界上建成的大、中型导管架式海洋平台约有2000余座。
工作水深已达到四、五百米。
结构形式“导管架”的取名基于管架的各条腿柱作为管桩的导管这一实际。
固定式钢质导管架海洋平台主要由两部分组成: 一部分是由导管架腿柱和连接腿柱的纵横杆系所构成的空间构架。
腿柱(或称导管)是中空的，钢管桩是一根细长的焊接圆管，它通过打桩的力一法固定于海底，由若干根单桩组成的群桩基础把整个平台牢牢地固定于海床。
腿柱和桩共同作用构成了用来支撑上部设施一与设备的支撑结构:另一部分由甲板及其上面的设施与设备组成，是收集和处理油气、生活及其它用途的场所。
图1-2为典型的导管架式海洋平台结构的示意图。
固定设施的类型：桩基式固定设施、重力式固定设施、人工岛、顺应型平台、简易平台属于桩基式固定设施导管架式平台，主要由四大部分组成：导管架、桩、导管架帽和甲板。
大型导管架平台技术
浮托法
驳船调载 拉力起重器 液压千斤顶 双体船
46
三、大型组块设计、预制和安装技术
“浮托法”安装的特点
适用于环境较好和长涨潮周期的海域 最大的安装重量为18000吨 能减少费用和缩短建造周期 可以在陆上完成调试—减少海上连接和调试的工作量 能降低费用
1、组块-设计
• 主要工艺系统： • 分离系统 • 脱碳系统 • 脱水系统 • 露点控制 • 气体输出 • 原油稳定 • 气体再压缩系统
三、大型组块设计、预制和安装技术
1、组块-设计
组块设计的主要内容
工艺
整体平面布置 技术安全
过程模拟与分析报告 （能量和物料平衡） 工艺流程原理图 公用系统流程图 带控制点工艺流程图 工艺设备尺寸及主要设备清单 设备仪表工艺数据单 工艺设计原理 （控制，火炬，爆炸，关断， 设备保温，设计压力和温度） •管道清单 •系统设计手册
上部模块钢结构自重
设备净重
上部模块载荷
管道净重 设备和管道内的有效载荷
甲板有效载荷
操作载荷
流体静压
风载荷
流载荷
环境载荷
波浪载荷 冰载荷
海洋生物
地震
不垂直
自重
导管架载荷
附件载荷 灌浆
阴极保护和涂料重量
操作载荷
船撞击载荷 事故载荷
安装载荷
运输载荷
装船载荷
预制载荷
10
二、导管架建造技术
1、导管架-设计
导管架设计的主要内容
管架完成安装。
23
二、大型导管架设计、预制和安装技术
5、导管架-安装
海上滑移法下水
二、大型导管架设计、预制和安装技术
6、打桩
大型导管架平台技术
5
一、概 述
Drilling Modules
桩基式平台 由钢质桩、导管架和
平台组成。导管架先在陆上预制,浮运或
用驳船拖运到安装地点就位,然后打桩将
导管架固定，导管架顶部安装甲板，所
有设备都安装在甲板上。
Integrated Deck &
二、导管架建造技术
1、导管架-设计
导管架设计的注意事项：
桩的布置位置 吊耳的位置 打桩过程中可能与格床，桩和桩锤干涉 固定立管的位置 . 立管和J形管的路径 X型斜撑非常有效 桩靴用筋板与导管架腿连接 避免重叠结头 尽可能减少管的数量 . 估计阳极块和涂料重量
15
二、大型导管架设计、预制和安装技术
（大型导管架）进行建造。导管架装载并固定在驳船上。在海上驳
quay of a fabrication site. The jacket is loaded-out and fastened aboard a barge. At the offshore
船被锚固海上起重船旁边的区域。导管架吊离驳船，水平放到，
预制载荷
10
二、导管架建造技术
1、导管架-设计
导管架设计的主要内容
导管架设计标准：
API RP2A (WSD) (LRFD): USA NORSOK: Norway ISO199XXX: international
极限状态：
极限载荷状态ULS 变形极限状态SLS 事故极限状态ALS 疲劳极限状态FLS
Norway Training
8
二、导管架建造技术
1、导管架-设计
导管架的主要功能（Ja提供支撑并保持稳定
LW3—1中心平台导管架ODP结构方案设计
LW3—1中心平台导管架ODP结构方案设计一、引言中心平台导管架是一种用于支撑和固定管道系统的设备，其主要作用是为管道系统提供支持和保护，确保管道系统的正常运行。
本文将围绕中心平台导管架的ODP结构方案设计展开探讨，从设计原则、结构要求、材料选择等方面对ODP结构方案进行详细分析和阐述。
二、设计原则1.结构稳定：中心平台导管架的设计应该具有良好的稳定性，能够承受外部载荷和风荷载的作用，确保不会发生倾斜和变形。
2.结构合理：设计方案应该符合实际的使用需求，能够充分满足管道系统的支撑和固定要求，同时考虑到施工和维护的便利性。
3.结构安全：导管架的设计应该遵循相关的安全标准和规范，确保在使用过程中不会出现安全隐患，保证操作人员和设备的安全。
4.结构经济：设计方案应该尽量减少材料消耗和制造成本，提高设计效率和节约资源，同时确保结构的可靠性和耐久性。
三、结构要求1.主体结构：中心平台导管架的主体结构应该具备足够的强度和稳定性，能够承受管道系统的重量和外部载荷，采用合适的连接方式确保连接牢固。
2.支座设计：设计支座时应考虑到地面情况和承载能力，根据实际情况选择合适的支座类型和布置方式，确保支座能够有效地支撑导管架。
3.防腐措施：考虑到导管架长期在恶劣环境中服务，应采取适当的防腐措施，对导管架的表面进行防护处理，延长使用寿命。
4.调整设备：设计时应考虑到管道系统的调整和维护需求，为导管架配备调整设备，方便调整和维护管道系统。
四、材料选择1.结构材料：导管架的主体结构通常采用碳钢、不锈钢等材料制造，具有良好的强度和耐腐蚀性能，满足管道系统的支撑和固定要求。
2.防腐材料：对于长期暴露在恶劣环境中的导管架，应选择具有良好防腐性能的材料进行防护处理，延长导管架的使用寿命。
3.调整设备：为了确保导管架的稳定性和可调性，可以选择具有较高强度和耐磨性的材料制造调整设备，保证调整和维护的便利性。
五、总结中心平台导管架ODP结构方案设计是一个复杂而重要的工作，设计方案的合理与否直接关系到导管架的使用效果和安全性。
第6章 导管架式平台强度分析
制造工艺：采用先进的焊接工艺，确保导管架的焊接质量；采用机械加工 方法，确保导管架的精度和尺寸要求
防腐处理：对导管架进行表面处理，如喷砂、喷锌等，以提高其耐腐蚀性 能
质量检验：对导管架进行严格的质量检验，确保其符合相关标准和规范要 求
导管架制造 工艺优化： 采用先进的 制造工艺和 技术，提高 导管架的制 造质量和效 率
导管架安装 和维护方案： 制定合理的 安装和维护 方案，确保 导管架的安 全和稳定运 行
导管架的加固措施与改进建议
增加支撑结构：通过增加支撑结构，提高导管架的刚度和稳定性。
加强连接部位：对连接部位进行加强，提高其承载能力和抗疲劳性 能。 优化材料选择：选择高强度、轻质、耐腐蚀的材料，提高导管架的强 度和寿命。
安装后的检查与验收标准
检查导管架式平台的结构完整性 确认所有连接件牢固可靠 检查平台上的设备、设施是否完好 对导管架式平台进行负载测试，确保其承载能力符合设计要求
导管架式平台的维护与保养建议
定期检查与维护计划制定
定期检查内容： 检查导管架式平 台的结构、设备、 管道等是否完好 无损，确保安全 运行
施工现场布置：合理规划施工现场，设置安全警示标志和安全设施，确保 施工现场的安全和整洁。
施工前检查：对导管架式平台的结构、材料和设备进行全面检查，确保其 符合设计要求和相关标准，及时发现并处理潜在的问题。
安装过程中的安全措施与质量控制
严格遵守安全操作规程，确保施工人员安全 对导管架式平台进行全面检查，确保符合设计要求 安装过程中，应采取相应的防护措施，防止意外发生 加强质量监管，确保安装质量符合标准要求
导管架式平台 常见故障：结 构变形、设备 损坏、电气故
浅述公路桥梁整体导管架平台施工技术
浅述公路桥梁整体导管架平台施工技术摘要：本文首先介绍了桥梁导管架平台施工的原理，然后探讨了公路桥梁整体导管架平台施工工艺，最后阐述了公路桥梁整体导管架平台的实践技术。
关键词：导管架平台；原理；施工技术一、基本原理1导管架平台导管架平台即是采用海上石油钻井平台的方式(导管架)进行施工平台的搭设。
固定式施工平台是海洋石油勘探开发最早采用的设施，其中应用最为广泛的是导管架法钢质施工平台，从与其他类型比较来看，应用导管架法施工的钢质平台的结构最为安全。
导管与钢管桩之间用砂浆填充，导管架承受波浪、潮流的水平力，并起到整体稳定作用；钢管桩是整个平台的承重构件，直接接受上部结构传来的竖向荷载，最终把所有荷载传给地基。
导管架平台施工的优点为施工简便，制作精度高；施工受天气因素影响较小，工期有保证；结构受力明确，整体稳定性好。
2导管架平台组成导管架平台为装配式的施工工艺，平台由导管架、钢管桩、上部结构三部分组成。
导管架是竖向钢管(导管)与水平平联及斜撑钢管的组合体。
在国内桥梁平台施工中，其高度一般在20.40m。
事先根据平台形式和加工条件、平台钢管桩布置形式、起吊能力划成若干导管架，然后在现场安装形成整体。
随后在导管内打设平台钢管桩，上面布置纵横主、次承重梁和面板构成施工钢平台。
3导管架平台布置根据大桥的实践，导管架平台的布局有两种方式。
一种是将导管架平台置于桥墩的上下游两侧作为生活及附属设备平台，墩位处再浮运就位钢套箱，钢套箱与导管架平台间固定牢靠，内部即钻孔桩施工区。
另一种是将导管架与钢护筒组合形成钢护筒群导管架，下部设单壁水下混凝土封底围堰，导管架位于墩位处，既是施工平台也是钻孔桩施工区。
二、公路桥梁整体导管架平台施工工艺其常规施工工艺为：(1)导管架在陆地上制作完成后，由驳船运输到现场进行沉放作业。
根据导管架重选用水上浮吊，作业时间一般选在小潮汛的低平潮进行，因为此时段的海水流速、可作业时间等均较佳。
(2)在沉放前进行海床高程测量，确保导管架位置海床无明显高差或通过导管内插桩调节的方法使导管架与海床地形相匹配。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
China National Petroleum Offshore Engineering CO. LTD
大型导管架平台技术
12 Oct. 2009
1
主要内容
概 四个 四个 部分 部分
述
导管架设计、预制和安装 组块设计、预制和安装 结 论
N并插入海底。固定桩至导管架完成了整个安装。 the piles are installed into
the sleeves and, driven into the seabed. Fixing the piles to the jacket completes the installation .
Norway Training
12 Oct. 2009
二、导管架建造技术
-设计 1、导管架 、导管架疲劳设计
设计软件： Sesam Asas USFOS (SESAM) ABAQUS Patran AUTOSHIP Installjac (Sesam) Simo Splice (Sesam) GRLWeap Shake CAJAC (3D AutoCad)
location the barge is moored alongside an offshore crane vessel. The jacket is lifted off the barge,
并且平稳地放到海底。在导管架放置海底之后，桩安装在桩裙里，
upended from the horizontal, and carefully set down onto the seabed. After setting down the jacket,
分片预制
Norway Training 12 Oct. 2009
总装
二、大型导管架设计、预制和安装技术
-装船 3、导管架 、导管架-
起重装船
滑移装船
多轮车装船
Norway Training 12 Oct. 2009
二、大型导管架设计、预制和安装技术
-运输 4、导管架 、导管架-
多船拖行
单船拖行
双船拖行
Norway Training
确定正常工作状态的极限值 确定变形的极限值 非正常工作载荷的极限值 循环载荷的效应
12 Oct. 2009 11
二、导管架建造技术
-设计 1、导管架 、导管架极限状态的组合
Norway Training
12 Oct. 2009
二、导管架建造技术
-设计 1、导管架 、导管架气隙
25
中国石油海洋工程有限公司
China National Petroleum Offshore Engineering CO. LTD
第三部分 组块建造技术
12 Oct. 2009
26
三、大型组块设计、预制和安装技术
-设计 1、组块 、组块The major functions on the deck of an offshore platform are: •well control •support for well work-over equipment •separation of gas, oil and non-transportable components in the raw product, e.g. water, parafines/waxes and sand •support for pumps/compressors required to transport the product ashore •power generation •accommodation for operating and maintenance staff.
Norway Training
12 Oct. 2009
15
二、大型导管架设计、预制和安装技术
-预制 2、导管架 、导管架-
卧 式
方 法
立 式
预预制
分片预制
总装
Norway Training
12 Oct. 2009
16
二、大型导管架设计、预制和安装技术
导管架预制
卧式预制
Tower 立式预制 Built at AGM
support reactions during launching. To reduce forces and moments in the jacket, rocker arms are
的船尾。通过控制浮箱中的水量到达导管架竖立，然后放置在海床上
attached to the stern of the barge. The next phase is to upright the jacket by means of controlled flooding of the buoyancy tanks and then set down onto the seabed.
环境载荷
Norway Training
12 Oct. 2009
10
二、导管架建造技术
-设计 1、导管架 、导管架导管架设计的主要内容 导管架设计标准：
API RP2A (WSD) (LRFD): USA NORSOK: Norway ISO199XXX: international
极限状态：
极限载荷状态ULS 变形极限状态SLS 事故极限状态ALS 疲劳极限状态FLS
Norway Training
12 Oct. 2009
4
一、概
述
60 多年的发展，钢制导管架 经过近 经过近60 60多年的发展，钢制导管架 平台从设计、预制和海上安装技术已经 是一套非常成熟的技术，直到目前为 应用最广泛 止，它仍然是海上油田开发 止，它仍然是海上油田开发应用最广泛 的一种类型。 460 米，导管架最大 使用最深的水深是 使用最深的水深是460 460米，导管架最大 重量：上部组块最大重量为： 33000 吨 重量：上部组块最大重量为：33000 33000吨
Norway Training
12 Oct. 2009
5
一、概
述
Drilling Modules
平 桩基式平台 由钢质桩、导管架和 由钢质桩、导管架和平 ,浮运或用 台组成。导管架先在陆上预制 组成。导管架先在陆上预制, 驳船拖运到安装地点就位 ,然后打桩将导 驳船拖运到安装地点就位, 甲板 ，所有 管架固定，导管架顶部安装 管架固定，导管架顶部安装甲板 甲板，所有 甲板 上。 设备都安装在 设备都安装在甲板 甲板上。 可用来钻生产井和采油。
（They provide the substructure for the production facility (topside), keeping it stable above the waves ）
•支撑和保护隔水套管及海底管线立管
（They support laterally and protect the 26-30 inch well conductors and the
Norway Training 12 Oct. 2009
双船拖行
二、大型导管架设计、预制和安装技术
-安装 5、导管架 、导管架导管架在建造场地的码头上以竖立式（小型导管架）或者水平式
The jacket is built in the vertical (smaller jackets) or horizontal position (bigger jackets) on a
自动放到的导管架在自动下水后获得一个竖立的位置，打桩与桩、导
Self-upending jackets obtain a vertical position after the launch on their own. Piling and pile/jacket fixing completes the installation.
Norway Training
12 Oct. 2009
20
二、大型导管架设计、预制和安装技术
-安装 5、导管架 、导管架-
吊装法安装
Norway Training
12 Oct. 2009
二、大型导管架设计、预制和安装技术
-安装 5、导管架 、导管架在海上安装位置导管架滑移脱离
At the offshore location the jacket is slid off
Integrated Deck &
Jacket & Piles:
Norway Training
12 Oct. 2009
一、概
述
平台的优点是井口安装在平台甲板上，钻井和采油作 业在平台上进行，工艺简单，操作安全方便。
Norway Training
12 Oct. 2009
7
中国石油海洋工程有限公司
-安装 5、导管架 、导管架在导管架结构中，要求两个平行重的垂直构架，在导管架下水时具有
Two parallel heavy vertical trusses in the jacket structure are required, capable of taking the
支撑反力的能力。达到减小导管架的冲击力和移动，摇臂设置在驳船
管架完成安装。
Norway Training
12 Oct. 2009
23
二、大型导管架设计、预制和安装技术
-安装 5、导管架 、导管架-
海上滑移法下水
Norway Training 12 Oct. 2009
二、大型导管架设计、预制和安装技术
6、打桩
Norway Training
12 Oct. 2009
（大型导管 架）进行建造。导管架装载并固定在驳船上。在海上驳