导管架基本知识简介

导管架基本常识简介目录1概述 (3)1.1简述 (3)1.2主要特点 (3)2组成 (3)2.1主要结构（PRIMARY） (3)2.2附属结构（APPURTENANCE） (4)2.3典型结构形式 (5)3简单分类 (5)3.1按导管腿的数量分类 (5)3.2按水深分类 (5)3.3按重量分类 (5)3.4按基本功能分类 (5)4设计 (5)4.1设计的基本内容 (5)4.2设计的要求 (6)4.3设计的依据 (6)4.4设计的方法 (6)4.5设计阶段 (7)4.6设计步骤 (7)4.7设计荷载及其组合 (7)4.8设计分析内容 (8)5建造 (9)5.1建造主要标准简介 (9)5.2建造流程 (9)5.3典型建造方法 (9)6 装船 (10)6.1吊装装船 (10)6.2滑移装船 (10)6.3拖车装船 (10)7 运输 (10)8 安装 (11)8.1 下水方法 (11)8.2 扶正 (11)8.3 就位与固定 (11)8.5 附件安装 (11)9 结束语 (11)1 概述1.1 简述✧导管架型平台是由钢管桩通过导管架固定于海底的结构物，导管架本身具有足够的刚性，以保证平台结构的整体性，从而提高了平台抵抗自然荷载的能力。

✧导管架是海洋石油平台中传递荷载的主要部件，其主体是钢质桁架结构，是海洋石油平台的固定基础。

✧导管架是由若干竖向立柱（圆钢管）和横向、斜向联接钢管焊接成的空间框架结构，横向和斜向的钢管分别叫横撑和斜撑，也叫横拉筋或斜拉筋，竖向大直径圆管立柱叫导管。

✧导管架的作用：➢为平台的海上施工提供条件：在导管架的竖向圆管（导管或桩套筒）内打桩，大大减少了在海上施工时单桩定位等操作上的困难。

➢把各单桩联成一个整体：打桩完毕后，桩和圆管之间的环向内用水泥浆固结，这样再通过导管架的空间结构，将各单桩联成一体，加强了平台工作的整体性，且使平台的各种荷载能均匀的传递到各桩上。

➢可安装泊船设备，供交通联络、船舶停靠。

➢可安装电缆护管及电缆，供通讯、动力。

➢可安装梯子、走道，登陆桥等，供工作、维护时的通行。

➢在导管架上架设临时性的工作平台，以加快施工进度和保证施工过程中的安全。

1.2 主要特点导管型桩基固定平台是国内外制造与使用最多的一种形式，它包括上部结构和基础结构。

上部结构（TOPSIDE）分为甲板、梁、立柱或桁架，主要作用是为海上钻、采提供必须的场地以及布置工作人员的生活设施等，提供充足的甲板面积（分不同层），保证钻井或采油作业能顺利进行。

下部结构（SUBSTRUCTURE）分为导管架（JACKET）和钢桩（PILE）。

导管架主要由管状构件通过焊接而成，一般呈多边棱台型，座落于海床上，适应复杂的海洋气候工作环境：如海啸、风暴、波、浪、流、海洋生物侵蚀、冰、地震等等，同时它还承受平台的工作荷载。

复杂的工作环境，高频率的振动冲击决定了导管架的特殊性。

2 组成无认何种形式的导管架，其组成基本分为主要结构和附属结构。

下面主要介绍各部件的基本结构形式与基本功能。

2.1 主要结构（PRIMARY）2.1.1导管腿leg ：竖向大直径圆管立柱，承受并传递平台荷载的主要受力构件。

2.1.2拉筋brace---chord(barrel),stub：导管腿之间的管状联接构件，也是承受并传递平台荷载的主要受力构件。

2.1.3裙桩套筒skirt pile sleeve：桩与导管架之间的联结构件，主要结构是管状物与板的组合形式，通过它可将平台荷载传递到钢桩。

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。

在裙桩套筒构造中还有一些特定构件：焊珠weld bead---在套筒内壁及钢桩外表面通过焊接而形成的剪力环，加固裙桩套筒（或导管腿）与钢桩之间的联接。

间隙块shim ---焊接于套筒（或导管腿）的内壁，减少钢桩与套筒之间的间隙，以便于钢桩的垂直打入。

剪力板shear plate、轭状作用板yoke、裙板skirt plate：特定作用及特定位置上的钢板2.1.4钢桩pile：管状构件，承受平台荷载并将之传递到主着力层上。

从套筒（或导管腿）内打入。

**有些文件将钢桩划分为附属结构，其实钢桩是主要的受力构件应该作为重要件对待。

2.2 附属结构（APPURTENANCE）2.2.1防沉板mudmat：保证导管架的座底稳定性。

增加导管架与海床的接触面积，防止导管架在安装时的不均匀沉降。

2.2.2井口坞Docking：是安装时的一种定位导向结构。

2.2.3井口导向conductor guide：保证隔水套管能准确打入而安装的导向结构。

2.2.4隔水套管conductor：将水、砂等杂质与油或气隔绝的独立结构。

2.2.5阳极anode(cathodic protection)：是一种锌铝合金，防止导管架水下部分的腐蚀。

2.2.6靠船件barge bumper/boat fender(shock cell for compression absorber)：船停泊时缓冲对导管架的冲击力。

2.2.7登船平台boat landing/landing stage/boat access platform：船与平台之间的人行通道2.2.8走台/梯子/栏杆walkway/ladder/handrail：导管架上的人行通道及安全防护设施。

2.2.9吊点（主吊点、扶正吊点）padeye(lift、upending)：吊装或扶正导管架的主要作用点。

2.2.10护管（泵护管、消防管等等）caisson（pump/fire/rain c aisson…..）：平台上排污水、消防用水等的钢管。

2.2.11电缆护管cable caisson or J-tube：保护电缆线的钢管。

2.2.12立管riser (clip)：油或气的运送通道。

2.2.13注水系统flooding system：安装时向导管架的密封舱注水，使导管架由水平状态旋转为直立状态。

2.2.14灌桨系统grouting system：向裙桩套筒或腿内灌入泥桨，使钢桩与其连接为一体。

2.2.15调平装置leveling tool：调整导管架水平的动力源及相关组成部分。

2.2.16分隔器packer wiper：分隔海水与泥桨。

主要有气胀式与机械式两种。

2.2.17卡桩器gripper pile：调平导管架后将导管架与钢桩联结于一体。

2.2.18阴极监测系统cathodic monitoring system：监测阳极的腐蚀状态。

2.2.19防海生物marine growth protection：防止海生物附着于导管架上。

2.2.20滑靴/下水桁架skid shoe/launch cradle：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。

2.2.21隔膜diaphragm：密封裙桩套筒的橡胶板，以增加导管架的浮力。

2.2.22索具平台rigging platform：挂扣钢丝绳的操作平台。

2.2.23浮筒buoyancy tank：提供导管架浮力。

2.2.24系船柱mooring bit：导管架上用于系缆的结构。

2.2.25防护件fender：导管架装船时置于船与码头之间，用于保护驳船及码头。

2.2.26水密隔板watertight diaphragm plate：将导管腿分隔成多个密封舱，以适应导管架扶正的需要。

2.2.27拖拉耳轴pulling lug：导管架滑移时主要动力作用点。

根据不同的动力源有不同的结构形式。

2.2.28装船固定seafastening；将导管架与船绑扎于一体，保证海上运输的安全。

2.2.29滑道梁或滑块skid beam：在建造时为保证导管架最低点与地面有安全距离而存在的在一定长度上连续的垫墩。

材质是钢质或钢筋混凝土。

上述附件中的隔水套筒、有些防护件不安装在导管架上，顶部浮筒、索具平台、导管腿顶部的水密隔板（有时包括扶正吊点）等附件待导管架在海上安装完成后再切割去除，滑靴及装船固定是在导管架安装前切割。

2.3 典型结构形式导管架最常见的结构形式有两种：一种是四柱式，类似四棱台型，另一种是八柱式，类似八棱台型。

见图。

3 简单分类导管架型平台大致可分为主桩式(桩沿导管打入)和裙桩式（桩沿平台四周的裙桩套筒内打入）。

本文所描述的导管架分类仅仅是指在建造时的惯用俗称。

3.1 按导管腿的数量分类按导管腿的数量划分常见的有：单腿导管架、双腿导管架、三腿导管架、四腿导管架、八腿导管架…。

这种分类简单明了地突出了导管架的主要特征。

当然导管腿的数量相同并不表示其结构形式相同，有时可能还相差甚远！如：M110 导管架与WZ6-1 导管架都是单腿的，但形式却差别较大。

3.2 按水深分类一般而言水深小于60 米称为浅水导管架，水深超过100 米称为深水导管架，水深介于二者之间的称为浅深导管架。

这种分类直接点明了导管架的工作环境的特点。

现在有人提出水深在200 米以内属于浅水导管架，水深超过200 米才能称为深水导管架。

3.3 按重量分类导管架按重量分类只是说明了在建造时的工作量。

重量在1000 吨以下称为小型导管架，重量在1000 吨至5000 吨称为轻型导管架，重量在5000 吨至10000 吨称为中型导管架重量在10000 吨以上称为重型导管架。

3.4 按基本功能分类所说的基本功能是针对导管架所支撑的平台而言,其分类有：井口平台导管架（WHP），工艺性平台导管架（CEP），生活平台导管架LQ（在一个多平台群而且平台相对集中时此导管架才会应运而生）。

4 设计4.1 设计的基本内容4.1.1总体设计：根据设计任务书的要求，设计出合理的结构型式，确定主尺度，进行总布置，计算总体性能，绘总体图，编写总体说明书、总体性能计算书以及相关的试验成果报告等。

总体设计要考虑整个平台的综合平衡，协调处理各专业的要求，解决各专业之间可能出现的矛盾，以达到整体设计的合理性。

4.1.2结构设计：根据总体设计确定的结构型式，选择各部分的结构型式，确定其尺寸，进行构件布置，绘结构图，进行结构计算，编写结构计算书和说明书，结构设计包括整体结构设计和各部分结构设计。

4.1.3工艺设计：根据生产工艺要求，对工艺、设备、材料、布置、流程等内容进行设计，编写工艺说明书及各种规格书（specification）。

4.2 设计的要求设计是一种创造性的劳动，设计艺术很重要，从方案设计(concept design)、基本设计（basic design）、详细设计(detail design)，到施工设计（shop design）直至完工(as-built)投产，这是一个创造过程；这是经过多次修改逐步接近正确认识的过程，也是继承前人经验进一步发展的过程；它是从整体到局部，再从局部到整体反复认识的过程。