海洋工程设计原理概述-自升式平台设计
海洋平台结构作业——自升式海洋平台升降结构
常见自升式海洋平台升降结构对比分析班级：学号：姓名：目录一、自升式平台简介 (3)二、现有常见升降结构 (4)1、圆柱型桩腿一单环梁液压升降装置 (4)2、方壳型桩腿—双环梁液压升降装置 (6)3、桁架型桩腿一齿轮齿条升降装置 (7)三、升降系统的对比 (8)1、桩腿结构形式对比 (8)2、触底形式对比 (9)3、升降装置对比 (10)4、动力源对比 (11)一、自升式平台简介自升式平台是一种海上活动式钻井装备，目前是我国海洋石油勘探中使用最多的一种钻井平台，由于其作业稳定性好和定位能力强，在大陆架海域的油气勘探开发中居极其重要的地位。
自升式平台主要由平台主体、桩腿、升降锁紧装置、钻井装置(包括动力设备和起重设备)以及生活楼(包括直升飞机平台)等组成。
平台在工作时用升降装置将平台主体提升到海面以上，使之免受海浪冲击，依靠桩腿的支撑稳定的站立在海底进行钻井作业。
完成任务后，降下平台主体到海面，拔起桩腿并将其升至拖航位置，即可拖航到下一个井位作业。
因此，支撑升降系统的结构对自升式海洋工作平台的安全有着至关重要的作用。
自升式平台的工作状态如图一所示。
图一二、现有常见升降结构支撑升降系统作为自升式平台中的核心部分，在平台的设计建造中历来受到高度重视，其性能的优劣直接影响到平台的安全和使用效果。
最常用的升降装置是齿轮齿条式和顶升液压缸式。
具体可见下表壳体桩腿是封闭型桩腿，其桩腿截面有圆形和方形两种形式；桁架式桩腿截面有三角形和四方形两种形式。
不同截面形状的桁架式和壳体式桩腿与不同类型的升降驱动方案相互组合，衍生出多种能够实现升降平台功能的支撑升降系统类型。
1、圆柱型桩腿一单环梁液压升降装置销子、销孔和项升液压缸是一种升降装置。
系统原理图如图二。
图二每一桩腿有两组液压动作的插销和一组顶升液压缸。
当装在环梁上的一组环梁销插入到桩腿的销孔中时，一组顶升液压缸的同步动作即可使环梁及销子带动桩腿(或平台主体)升降一个节距，然后进行换手：将锁紧销推入到桩腿的销孔中，退出环梁销，液压缸和环梁复位，下一个工作循环开始。
自升式海洋平台海水提升系统综合设计【文献综述】
文献综述建筑环境与设备工程自升式海洋平台海水提升系统综合设计1 引言众所周知，海洋中生存着千百万种的海洋生物，包括各种各样的微生物、海洋植物和海生生物。
这些生物中有上千种会给海洋设施带来危害，特别是在海下3～40米处的海水层，更是海洋附着生物生存繁殖的天堂，对于海洋平台，它们就会随着海水的取用，附着于平台各个用水管系中，并分泌出酸性物质，造成管路堵塞与腐蚀，直接影响着平台的生产、生活正常运行。
在海洋平台海水提升系统综合设计过程中，为达到节能降耗目的，将以往的大型风冷机组全部改设为海水冷却，这些设备包括四台主发电柴油机组、一台中央空调机组和一台冷冻机组，要求海水管系所供应的海水清洁无污，任何一条管系若发生堵塞，都可能严重影响到冷却机组正常生产工作，甚至造成平台停产，因此，本平台的防海生物系统设置显得尤为关键。
2 常用防海生物的方式通常防海生物的方法有三种，包括机械法、物理法及化学法：（1）机械法，即为定期对海洋设施进行机械清洗的方式。
（2）物理法包括：①电解法，②超声波法，③辐射法。
（3）化学法包括：①通氯气，即用氯气来毒杀海生物的方式；②低表面能材料，在需保护层面覆盖一层低表面能材料，使海生物不宜附着于表面上；③保护涂层，即用保护涂层防污（涂料中添加有杀生剂、防霉剂等海生物毒素）[1]。
上述三种方法中，机械法在海上操作不易进行，且耗资较多；化学法对水资源污染严重，且水源不能充分利用，而物理法能有效弥补以上两种方法的缺陷，因此，在实际操作过程中，采用较多的是物理法中的电解法，该方式又主要分为电解海水法和电解铜、铝法。
3电解法原理及特点3.1 电解海水防海生物法电解海水法，即通过电解海水来达到防海生物目的。
海水中含量最多的是以氯化钠为主的盐类物质，其中氯离子在海水中含量最高，其浓度占19％左右，氯化钠与氯化镁占总盐度88.7％左右。
电解海水防海生物装置采用镀铂钛电极或特制的电极将海水电解，产生次氯化钠、次氯酸及氯气，这些强氧化剂可杀死海生物的幼虫及孢子，达到防污染目的[2]。
一种新型的自升式平台海水提升系统的设计
基金项目：2020 年广东省海洋经济发展( 海洋六大产业) 专项资金项目( 粤自然资合[2020]023 号)作者简介：石保国（1985-），男，工程师。
主要从事船舶设计工作。
袁亚文（1983-），男，工程师。
主要从事船舶建造管理工作。
收稿日期：2019-10-26一种新型的自升式平台海水提升系统的设计石保国，袁亚文，苏福星，黄江峰，刘海臣（中船黄埔文冲船舶有限公司，广州 510715）摘 要：本文提出了一种新型自升式平台海水提升系统的设计方案：利用自升式平台的升降系统，通过桩腿桩靴的升降直接带动海水提升泵，替代海水提升泵塔和海水提升软管绞车。
关键词：自升式平台；升降系统；海水提升系统；海水提升泵中图分类号：U663.31 文献标识码：ADesign of Seawater Lifting System of Jack-up PlatformSHI Baoguo, YUAN Yawen, SU Fuxing, HUANG Jiangfeng, LIU Haichen( CSSC Huangpu Wenchong Shipbuilding Co., Ltd., Guangzhou 510715 )Abstract: Based on the introduction of the conventional design scheme of the seawater lifting system of the jack-up platform, this paper puts forward a new seawater lifting design scheme: the jacking system of the jack-up platform can directly drive the seawater lifting pump through the lifting of pile legs and pile boots, which can replace the sea pump tower and the seawater lifting hose winch.Key words: Jack-up platform; Jacking system; seawater lifting system; Seawater lifting pump1 前言自升式平台作为进行海洋资源开发与项目工程维护的重要装备，在海洋能源开发中占据重要地位。
自升式平台介绍
海上钻井的起源
海上钻井的起源
自升式钻井平台(JACKUP)综述
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海上钻井的起源 海上平台的基本型式 自升式钻井平台的型式和设计 自升式钻井平台建造数量和船型分布统计 全球主要自升式钻井平台设计公司情况简述 平台的选型 主要设计公司船型介绍
海上平台的基本型式
• 潜入式平台Submersibles • 自升式平台Jackups • Tender Assist Drilling (TAD) • 由常规船舶和方驳改建的平台 Conventional Ship and Barge Shaped Rigs • 固定式平台Fixed Platform Rigs • 半潜式平台Semisubmersibles • 极深水平台Ultra Deepwater Units
F&G L-780 Mod II
F&G JU 2000 SembCorp(BakerCDB Marine) "Korall"
CDB Corrall 6500
Baker Pacific 375
平台的选型
自升式钻井平台(JACKUP)综述
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海上钻井的起源 海上平台的基本型式 自升式钻井平台的型式和设计 自升式钻井平台建造数量和船型分布统计 全球主要自升式钻井平台设计公司情况简述 平台的选型 主要设计公司船型介绍
自升式钻井平台(JACKUP)综述
2005年11月1日
介绍内容:
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海上钻井的起源 海上平台的基本型式 自升式钻井平台的型式和设计 自升式钻井平台建造数量和船型分布统计 全球主要自升式钻井平台设计公司情况简述 平台的选型 主要设计公司船型介绍
海洋平台设计原理_第七章_自升式平台
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第七章 自升式平台
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上海交通大学本科生课程
7.2 工作原理和结构组成
平台主体的平面形状
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第七章 自升式平台
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7.2 工作原理和结构组成
三、升降装置
升降装置的功能是完成升降船和升降桩腿的工作，并在着底作业时保 证平台固定位置，在拖航时保持桩腿固定位置。整个升降装置系统包括：
7.3 设计要求及环境条件
一、自升式平台操作程序与工况
操作程序； 工况一：移航； 工况二：放桩及提桩； 工况三：插桩及拔桩； 工况四：预压； 工况五：站立工况。
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第七章 自升式平台
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7.3 设计要求及环境条件
操作程序
非自航的自升式平台就位一 般采用锚或拖轮； 移位频繁的非自航自升式平 台也有配舵桨，用于工地移 位和助航； 自航自升式平台利用自身配 置的螺旋桨就位。
第七章 自升式平台
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7.2 工作原理和结构组成
二、自升式平台的构成
升降装置
平台主体 桩腿
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第七章 自升式平台
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7.2 工作原理和结构组成
二、自升式平台的构成
平台主体（上船体）结构：平台主体主要提供生产和生活的场地， 并在拖航或航行时提供浮力； 桩腿结构：桩腿的主要作用是支撑平台在海上作业，并将平台所受 的载荷传递给海底地基，桩腿的最下端还配置桩脚箱（或沉垫）； 升降装置：是提升或下降桩腿或船体的装置，并在拖航时支撑桩腿 和在升起时支撑平台； 完成预定功能的作业设备，如：起重机、钻机； 动力设备、供电设备、生活设备等。
海上自升式修井作业平台的设计探讨
４ 桩腿长度及升船高度的设计
电动齿 轮 条式升 降装 置 的主要 原理 是利 用 电能带 动齿 轮 ４ ． １ 桩 腿长 度的设 计 的 转动 ， 使 齿轮 与平 台的桩 腿 的齿 条互相 咬合 ， 从 而 实现桩 腿 桩腿 的长度设 计是海上 自升式 修井作业 平 台设 计的关 键 ， 的 升降 ， 这 种方 式升 降效率 高并 且具 有持 续性 的特 点 ， 但是 其 其桩腿 的长度关 系到平 台能否升至 海面进 行正常作 业 ， 桩腿长 依 赖于 复杂 的变速 机构 ， 体 积较 大 ， 对 各种材 料 的要 求 比较 严 度设计公式如 下 ： Ｌ＝ｈ ｌ＋＾ ２＋ ３＋ ４＋矗 ５＋ ６＋ ７ 格， 一般用 于深 水 自升式平 台。 在 以上 桩 腿长 度 设计 公 式 中 ， 三代 表所 要 设 计 的桩 腿长 ２自升式平台的构成和型式选择 度。 ２ ． １自升式平台结构的构成 ｌ 代表 桩腿 入土深 度 ， 桩腿 入土 深度 与海底 土壤 状况 、 载 自升式 平 台的 结构 构成 主要有 ： ①桩 腿 ： 桩 腿的 主要 作用 荷、 桩 腿大 小 、 整个 自升 式平 台的 结构 型式有 关 ； ２代 表最大 就 是完 成平 台整体 的升 降 ， 使 之能 够上升 到海 面上 ， 实现 海上 工 作水深 ； ３ 代 表水 面 以上波 峰高 度 ； ４代表 平 台底 部到 波 修 井作 业 ； ② 平台 ： 平 台 主要提 供工 作人 员修井 作业 的工 作场 峰 的高 度 ； ５代表平 台型深 ； ＾ ６代表 固桩架 的 高度 ； ７为 余 地 和 日常生 活场地 ， 并且 在迁 航的 过程 中提供 稳定 的浮 力 ， 保 量， 根 据桩 腿结 构以 及桩节 距确 定的 富余 高 度。 由此 可 见 ， 以 证 迂航 的顺利 ； ③ 固桩 结构 ： 顾名 思义 ， 固桩结 构就是 将桩腿 与 桩腿 的长 度要综合 多方 面因素进行考虑 。 平 台 牢牢 的固定 在一起 ， 形成 一个 整体 ， 这样平 台所 承受 的载 ４ ． ２升台高度的设计 荷 就 能通 过 桩腿 传 达到 海 底地 基 上 ， 固桩 结构 主要 包 括 固桩 在进 行海上 修井 作业 时 ， 要 保证 作业 正常 ， 平 台应 上升 一 块、 固桩架等设备ｕ 。 定 高度 ， 这 个高 度成 为升 台高 度 ， 升 台高度 应 充分考 虑作 业海 ２ ． ２平台结构 型 式的 选择 域、 季节 以及海 面状 况等 自然 因素 ， 还 应考 虑波 峰以 及波 峰距 平 台型式的选 择主要 有以下 几个依据 ： ①根 据 工作水深进 平 台底部的高 度。 行选择 ： 如若 工作水 深较深 ， 应选 择桁架 式桩腿 ， 如若 水深较 浅
海洋平台设计原理_第三章_海洋平台总体设计
舾装 设计
总体 设计
轮机 设计
电气 设计
专业分工与联系
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第三章 海洋平台总体设计
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3.1 平台设计概述
继承和创新
设计方法与思想
已存在很多案例，可供参考； 技术进步，材料、机电设备、 信息技术等； 新增功能要求，条件变化将 会有新的需求； “规范”发生变化，这是社 会进步的必然产物； “兼蓄并融”和“集思广 益” 。
建立在结构力学、弹性理论、水动力等基础理论和现 代计算技术的分析方法上，结合平台结构具体情况， 根据给定的环境条件和设计工况进行强度计算。
海洋开发带来新的需求，根据预定的功能需求，可复 合多种类型的平台或船舶来进行复合创新设计。
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第三章 海洋平台总体设计
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3.5 总布置设计
平台型式的选择； 功能规划； 总布置设计； 主要要素； 重量重心； 舱容、可变载荷； 总体性能； 动力配置； 协调其它专业，等等。
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第三章 海洋平台总体设计
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3.5 总布置设计
“渤海5号”自升式平台
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第三章 海洋平台总体设计
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自
上部平台的形状；
升
式
桩腿的数量；
平 台
是否设桩靴；
结 构
桩腿型式；
型
升降方式；
式
选
等等。
择
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第三章 海洋平台总体设计
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3.5 总布置设计
平 台 结 构 型 式 选 择
船舶概论第五章：海洋平台设计(海洋平台介绍)
FPSO
FPSO
FPSO
FPSO的主要功能有：
原油生产和污水处理
在FPSO主甲板以上，可根据生产工艺的要求设置 生产甲板。生产甲板就相当于一座陆地处理厂，在 生产甲板上设置油气生产和污水处理所不可缺少的 设备，如加热器、分离器、冷却器、污水脱油装置 、压缩机、输送泵、安全放空装置等，以及为生产 需要的其它配套设施。处理合格的原油进舱储存； 处理达标的生产污水直接排海或作为油田注水的水 源；分离出来的天然气作为发电机和加热锅炉的燃 料，或输送到陆地供客户使用。
各种平台的特点（续9）
3、张力腿式平台
张力腿式平台是利用绷紧状态下的锚索链产生的拉力与平台的剩余 浮力相平衡的钻井平台或生产平台。一般来说，半潜式平台的锚泊定位 系统，都是利用锚索的悬垂曲线的位能变化来吸收平台在波浪中动能的 变化。悬垂曲线链的特征之一是链的下端必须与水底相切，以保证锚柄 不会从水底抬起，这样就可保证锚的抓力。张力腿式平台也是采用锚泊 定位的，但与一般半潜式平台不同，其所用锚索是绷紧成直线的，不是 且悬垂曲线的，钢索的下端与水底不是相切的，而是几乎垂直的。用的 锚是桩锚（即打入水底的桩作为锚用），或重力式锚（重块）等，不是 一般容易起放的转爪锚。张力腿式平台的重力小于浮力，所相差的力可 依靠锚索向下的拉力来补偿，且此拉力应大于波浪产生的力，使锚索上 经常有向下的拉力，起着绷紧平台的作用。
FPSO本身就是一艘大型的船舶，可以有舵，能 自航，也可以无舵，靠拖航就位。该装置通过 固定式单点或悬链式单点系泊系统固定在海上 ，可随风浪和水流的作用360°全方位地自由 旋转。
FPSO
FPSO通常与采油平台或海底采油系统组 成一个完整的采油、原油处理、储油和 卸油系统。
工作原理：通过海底输油管线接受从海 底油井中采出的原油，并在船上进行处 理，然后储存在货油舱内，最后通过卸 载系统输往穿梭油轮(Shuttle Tanker)。
自升式平台
此外，荷兰Huisman公司发展出概念新颖的旋转型悬臂梁，它通过径向与环向滑 轨实现移动，有与X—Y悬臂梁类似的可移动范围内均匀的可变载荷，但目前型 号的旋转型悬臂梁的可变载荷没有X—Y悬臂梁大，但旋转型悬臂梁可以在甲板 上抬高，可以增加甲板的可用面积。
（2）平台船体设计技术 自升式钻井平台的船体采用模块化设计与施工，加大甲板主尺寸和作业面积， 增大可变载荷和钻井物资储放能力，延长在偏远恶劣海域作业的自持力。将 平台生活区移到船艏，采用挑出式与包络式设计，既可减少悬臂梁钻井作业 发生事故时，对船员造成的伤害，也可以腾出甲板中部空间给作业堆料。另 一方面，悬臂梁悬挑作业时，会将平台整体重心往船艉移动。平台生活区的 前移，可以减少平台重心的后移量，减少左舷与右舷桩腿轴力的增加量。 （3）桩腿技术 新一代自升式钻井平台多采用超高强度钢、大壁厚、小管径壁厚比的主弦管 与支撑管，以减小水阻力与波浪载荷。一般采用具有高强度、高刚度的“X” 与逆“K”型管节点，并减少节点数量。在逆“K”型水平撑管上多采用叠加式 节R.G.勒托诺
随着材料、 设计与建造水平的不断进步 ， 自升式钻井平 台的工作水深不断提高 (图3)。
2003建成的Rowan“波勃.帕尔 麦号”( Bob Palmer ) 是 Le — Tourneau公司的“ Super Gorilla XL”设计型号，它创下 了在墨西哥湾 168m(550ft)水 深工作记 录 ，总高度约273 m， 已达到金茂大厦总高度的2/3 。 据 RIGZONE网站统计，到 2 0
为尽快形成我国自主研发的海洋工程装备标准体系，推动自主研发设计 能力快速提高，2011年，经上海市质监局推荐，上海外高桥申报承担的 海洋工程装备－自升式钻井平台国家综合标准化示范项目正式获得国家 标准化管理委员会批准。项目建设周期将持续到2015年12月。
海洋平台——自升式
桩脚端部结构的主要形式有桩靴和沉淀。
桁架式桩腿
桩腿下端部结构形式
桩靴结构
沉 淀 结 构
（结 固合 定式 式结 ）构
（结 固合 定式 式结 ）构
升降机构
升降装置常用的有电动液压式和电动齿轮 条式。
主体 桩腿 升降装置
主体结构
从形状上分有三角形、矩形、五角形等。
自升式平台横剖面结构（矩形）
自升式平台中纵剖面结构（矩形）
上甲板平面结构
桩腿结构
桩腿的作用主要是在平台主体升起后支承 平台的全部重量，并把载荷传至海底。
桩腿一般要承担传递轴向载荷、水平载荷、 弯曲力矩和升降过程中的局部载荷。
Harbin Engineering Universityyour attention!
电动液压式升降机构是利用液压缸中活塞 杆的伸缩带动环梁（或横梁）上下运动， 用锁销将环梁（或横梁）和桩腿锁紧使桩 腿升降。
电动齿轮齿条式升降装置由电动机经过减 速机构带动齿轮转动，使齿轮与桩腿上齿 条啮合而完成平台主体与桩腿的相对运动。
电动液压式升降机构
电 动 齿 轮 齿 条 式 升 降
桩腿结构有独立式桩腿，有沉垫式桩腿， 也有混合式桩腿。独立式桩腿的形式可分 为壳体式和桁架式两类。
带有齿块的圆形壳体式桩腿
带有销孔的圆形壳体式桩腿
带有销孔的圆形壳体式桩腿
方形齿条壳体桩腿
圆形齿条壳体桩腿
桩脚端部结构
桩腿实际上是指桩脚的上部，也称桩身， 这一部分要考虑强度和与升降机构的配合。
缺点：桩腿长度有限，最 大工作水深在120m左右， 否则桩腿升高对稳性和平 台强度有很大的不利影响。
海洋平台设计原理.
1）海洋平台按运动方式分为哪几类？列举各类型平台的代表平台？固定式平台：重力式平台、导管架平台（桩基式）；活动式平台：着底式平台（坐底式平台、自升式平台）、漂浮式平台（半潜式平台、钻井船、FPSO）；半固定式平台：牵索塔式平台（Spa）:张力腿式平台（TLP2）海洋平台有哪几种类型？各有哪些优缺点？固定式平台。
优点：整体稳定性好，刚度较大，受季节和气候的影响较小，抗风暴的能力强。
缺点：机动性能差，较难移位重复使用活动式平台。
优点：机动性能好。
缺点：整体稳定性较差，对地基及环境条件有要求半固定式平台。
优点：适应水深大，优势明显。
缺点：较多技术问题有待解决3）导管架的设计参数有哪些？（P47）1、平台使用参数；2、施工参数；3、环境参数：a、工作环境参数：是指平台在施工和使用期间经常出现的环境参数，以保证平台能正常施工和生产作业为标准；b、极端环境参数：指平台在使用年限内，极少出现的恶劣环境参数，以保证平台能正常施工和生产作业为标准4、海底地质参数4）导管架平台的主要轮廓尺寸有哪些？（P54）1、上部结构轮廓尺度确定：a、甲板面积；b、甲板高程2、支承结构轮廓尺度确定：a、导管架的顶高程；b、导管架的底高程；c、导管架的层间高程；d、导管架腿柱的倾斜度（海上导管架四角腿柱采用的典型斜度1：8）；e、水面附近的构件尺度；f、桩尖支承高程5）桩基是如何分类的？主桩式：所有的桩均由主腿内打出；群桩式：在导管架底部四周均布桩柱或在其四角主腿下方设桩柱6）受压桩的轴向承载力计算方法有哪些？（P93）1、现场试桩法：数据可靠，费用高，深水实施困难；2、静力公式法：半经验方法，试验资料+经验公式，考虑桩和土塞重及浮力，简单实用；3、动力公式法：能量守恒原理和牛顿撞击定理，不能单独使用；4 、地区性的半经验公式法：地基状况差别，经验总结。
7）简述海洋平台管节点的设计要求？（P207）1、管节点的设计应降低对延展性的约束，避免焊缝立体交叉和焊缝过度集中，焊缝的布置应尽可能对称于构件中心轴线；2、设计中应尽量减少由于焊缝和邻近母材冷却收缩而产生的应力。
海结原理(14)-自升式平台设计特点
（1）装置和设备的选用：
定驱、井架、钻井工具、固井装置、空压机、散装水泥罐、升降装置、平 台起重机、锚泊装置、救生装置、柴油放电机组及应急发电机组、锅炉、 压载泵、及其他泵、造水机、空调、通风、制冷装置、可控硅装置；配 电板、变压器、电动机控制装置、直升机平台有关设备等。 设备选型后获得有关尺寸和重量数据，为总布置及平台重量、重心计算提 供依据。
站立状态和漂浮状态有很大的区别，除了主体 以外，更多的是与桩腿有关，与地基特点和承载力 有关。站立状态的稳性、强度、空气间隙和风隙等 与漂浮状态不同，需要另外详细讨论。
因此，确定自升式钻井平台的主要尺度的任务 包括确定主体的型式和尺度及确定桩腿的型式和尺 度。
1. 主体
假定对自升式平台的基本型式（主体型式、桩腿型式及升降装置类型）已 经有一个初步的设想，则进一步就可以对主要尺度和总布置的有关问题 进行探讨。这一过程可能需要反复进行。主要尺度和总布置的确定涉及 到多专业各方面的问题。
（2）总体布置：
考虑防火防爆等安全问题，必须把生活区和钻井作业相关的危险区分开。 人员生活区一般3到4层高。要远离危险区、噪音源。
考虑桩腿间距；布置起重机、锚泊系统、救生艇、海水塔和通道等。
2. 桩腿
（1）长度
H＝h1＋h2 ＋h3＋h4 ＋h5 ＋h6 ＋h7
h1: 入土深度 ,来自插桩计算 h2：设计水深 h3：波峰高度 波高的2/3 h4：峰隙 (天文潮高＋风暴潮高＋设计波高)10％ 或 1.2m 两者取小 h5：型深 h6：固桩架高度 h7：裕量3~5m
•风暴自存能力
•各工况下稳性、强度、防火和防爆要求 人员定额及生活设施要求： 住舱、空调、医疗、娱乐、交通、救生等要求 平台造价控制： 平台入级： 环境条件：
自升式海洋平台海淡水系统设计【文献综述】
文献综述船舶与海洋工程自升式海洋平台海淡水系统设计前言我国是一个陆海兼具的国家，海洋资源丰富，海岸线长达1.8万公里，居世界第四。
根据国际法和国际条约的有关规定，我国临海和内海面积分别为38万平方千米和7.7万平方千米。
近些年来，随着经济的高速发展，各地区更加关注海洋资源的开发和利用。
但是由于石油进口数量的不断增长，对外依存度的持续提升，使能源安全成为了中国经济持续稳定发展的首要考虑因素。
要实现能源安全的最可靠保证，就是拥有自己的能源产地。
然而我国的现实情况却是这样的：陆上含油气盆地中的主力油田大部分已经被开采了超过30年，绝大多数油田原油采出程度高达70%，进一步扩大产量的空间十分有限。
因此，我们开发油气的目标就应该由内陆转向广阔的海洋了。
开发海上石油，必然会使开发海上石油的装置即各种海洋石油钻井平台得到迅速发展。
我国正处于第十二个五年计划，海洋发展正是我国在“十二五”期间的重中之重。
我国必将迎来一个海洋石油开发的高峰期，对海上钻采设备的需求量也必将日益增大，海洋石油装备国产化是必由之路。
随着国外众多石油公司加入国内近海水域油气资源的开发，对海洋钻采平台及多种类型的海洋工程船、补给船的需求量日益加大。
世界著名的海洋油气工程研究咨询机构道格拉斯-威斯伍德公司（DW公司）指出，未来5年全球海洋油气工业将投资1890亿美元在遍及全球的海洋上建立15000个油气勘探和开采井，其中有45000个勘探井，投资750亿美元；10500个开采井，投资1140亿美元。
预计在“十二五”期间，建造作业水深在120米以内的移动式、自升式钻井平台完全符合国内外海洋油气勘探开发的需要，具有良好的市场前景。
在海洋钻井平台进行钻井作业时，由于远离内陆，淡水资源稀缺，必然要求携带一定量的淡水，然而平台或者船舶所装载的淡水过少，会严重威胁船员的生命和平台部分机械的运行，装载淡水过多，则又会影响到航行或者作业过程中的船只性能。
所以所有的海洋平台或者远洋船只都配备有海水淡化装置，以解决生活所必需。
自升式海洋平台设计技术
一、自升式钻井平台简介
（二）自升式钻井平台
➢工作时桩腿下放插入海底，平台被抬起到离开海面的安全工 作高度，并对桩腿进行预压，以保证平台遇到风暴时桩腿不 致下陷。完井后平台降到海面，拔出桩腿并全部提起，整个 平台浮于海面，由拖轮拖到新的井位。
桁架腿自升式平台
一、自升式钻井平台简介
自升式钻井平台
二、自升式钻井平台总体、舾装设计介绍
（三）舾装设计
➢按《海上移动平台安全规则（1992）》配备系泊设备。配丙纶系 船索，设置带缆桩10个，每个带缆桩配有导缆孔。
二、自升式钻井平台总体、舾装设计介绍
（三）舾装设计
➢主甲板中部左舷配备有一台柴油机驱动桁架式起重机，吊重35吨； 右舷配备电动液压桁架式起重机，吊重35吨。满足平台重物的起吊 与人员上下要求。
（一）钻井平台
➢主要用于钻探井的海上结构物。上装钻井、动力、通讯、 导航等设备，以及安全救生和人员生活设施。海上油气勘探 开发不可缺少的手段。主要有自升式和半潜式钻井平台。
自升式钻井平台
半潜式钻井平台
一、自升式钻井平台简介
（二）自升式钻井平台
➢由平台、桩腿和升降机构组成，平台能沿桩腿升降，一般无 自航能力。1953年美国建成第一座自升式平台，这种平台对水 深适应性强，工作稳定性良好，发展较快，约占移动式钻井装 置总数的1／2。
二、自升式钻井平台总体、舾装设计介绍
（二）结构设计
➢平台主体甲板、船底、舷侧、纵舱壁为纵骨架式结构；横舱壁以 及两端板为横骨架式结构，并设有水平桁以减少肋骨在横舱壁扶强 材的跨距。肋骨间距为0.5m，纵骨间距为0.5m～0.54m，强横梁和 底肋板间距为1m～1.5m。为了减少甲板纵桁、甲板强横梁的跨距， 在一些主要构件交叉点上设有支柱和斜撑，吊机基座及燃烧臂基座 插入船体焊接，周围甲板用14mm垫板加强。平台在主要机械舱室设 有二层底结构，二层底板距基线为1m，设置纵隔板、横隔板及纵骨 加强，为便于施工及保持透水性在横隔板上设置人孔。
海洋工程设计规范及CCS海工审图介绍
T = Period of Roll or Pitch
= Amplitude of Roll or Pitch
Allowable Roll/Pitch Amplitude
顺应式结构物：此类海上结构物一般漂 浮于海上，在波浪作用下产生运动，同 时结构产生变形及内力，如半潜平台、 TLP、Spar、钻井船及各种船舶。
1.海洋工程结构物及设计规范标准介绍
法规： 《中华人民共和国船舶和海上设施检验条例》－中华人 民共和国国务院令第109号，1993年2月14日起施行 《海洋石油安全生产规定》－安监总局令第4号，2006 年5月1日起施行 《海上石油天然气生产设施检验规定》－中华人民共和 国能源部令第4号，1990年10月5日起施行 《中华人民共和国海洋石油勘探开发环境保护管理条例》 －国家海洋局为主管部门
1.海洋工程结构物及设计规范标准介绍
法规: 《船舶与海上设施法定检验规则》2008及2008、2009修 改通报－海事局 《海上移动平台安全规则》（1992）－船检局颁布 《海上固定平台安全规则》（2000）－国家经贸委 《海上固定设施安全技术规则》（1997） 《在中华人民共和国沿海海域作业的外国级钻井船、移 动平台检验规定》－船检局颁布1995年10月1日起施行
Lifting Cranes Drilling Derrick
Leg
（2）自升式平台设计工况
设计工况主要包括：
拖航工况 安装/回收工况 作业工况 自存工况
TRANSIT CONDITION
拖航工况主要校核：
桩腿强度 固桩室强度 设备底座强度 完整与破舱稳性 拖航阻力
主要内容
1. 海洋工程结构物及设计规范标准介绍 2. 自升式平台结构设计 3. FPSO设计 4. 复核计算工作简介