基于半潜式海洋平台的建造研究

2014-12-21刘凯郑德勇张雨

化工管理 2014年35期

刘凯郑德勇张雨

海洋使用工程（青岛）有限公司山东青岛 266520

一、半潜式试验平台的建造流程

传统半潜式平台，多采用总段式反造，平台稳定性较差，本次建造的试验平台采用分段式反造、翻身后整体合拢的方法组成整体的平台，可防止发生过大位移，使钻井平台管柱发生过大变形而失效。此方法可以提高工期进度，满足项目时间的要求。在项目实践中,对项目进行仔细划分，现将具体的流程介绍如下:

1.平台建模

采用整体刚度模型为试验平台进行建模。首先，应建立平台的几何模型；然后，划分单元，使几何模型分解为有限元模型；最后，结合结构设计图纸，进行几何模型建立之前的研究,完善细节部分。将平台主体分为四部分，分段进行建模，遵循浮箱、立柱、横撑、甲板平台的顺序进行建模。按由简到繁的顺序建立,例如浮箱外壳可以直接从面拉成体然后再删除体得到浮箱的外壳和主龙骨,其余部分通过线条直接拉成面的方式来进行,依次建立立柱、横撑、甲板平台。

2.平台整体组合的方式为分段式反造、翻身后整体合拢。分段为：101P/S分段，即底部左右两个浮箱；201P/S分段3000ABL至主甲板的立柱分段；301P/S分段为5500ABL至试验平台9600ABL的甲板分段。应注意，401分段单列，具体为独立的模块化甲板室，位置为上甲板。

3.在项目建造中，考虑到锚泊海域的实际情况，在小型的半潜式试验平台中采用海工用大抓力锚。统计周边建筑物，并研究相关水域情况，设计出合理的拖航方案，以避免客观因素对拖航的影响[1]。

二、试验平台拖带锚泊

本次研究确定拖航路线方案后，对试验平台周边环境条件进行调查，选择适合的天气（具体要求如下）实行拖航作业,可事先将平台拖航至指定海域。综合考虑该海域流速后，在流速小于2节时，尽量选择在白天进行作业船施工，本次抛锚过程持续时间为7天，施工设备和人员情况见下表1，具体的作业程序为：

表1 动用船舶情况和人员情况

1.确定合适天气,在白天拖拉试验平台至抛设点。天气条件为：风力≤蒲氏7级，浪高在5级以内，海况为能见度＞2海里；根据天气预报，选择未来三天以上可实施拖航的日期，完成拖航[2]。

2.拖船期间，要做好瞭望,始终保持安全航速，并做好施工船舶思维布场准备。

3.为平台布设4个锚位的临时浮标，以满足临时进点抛设作业的需求。

4.施工船舶在临时浮标点逐个布场。

5.连接锚及锚链，使其合在一起，同时将锚、锚链装至施工船舶。海工用大抓力锚由施工吊船吊至设定好的抛设点,锚链在施工船舶自身拉力的作用下，在平台附近缓慢拋落下去,再抛入重力块副锚连接的锚链,最后将锚链在链接至平台上。

三、完善半潜式试验平台的对策

1.在以往建造半潜式平台中，并未使用测量仪器详细测量环境数据。为保证后续分析过程的可靠性,应将各类风浪流测试仪器等安装于本平台上，从而有效的收集到更全面的环境资料[3]。收集到实际测量数据后，要结合数据试验检查平台及系泊系统的运动分析,并总结动力特性的变化规律,从而形成一个较为系统的平台水动力数据库。

2.对平台重心高度变化进行考察。应考虑到平台重心高度改变与运动响应间的关系,综合分析平台吃水、水深、结构型式等各项参数，改变平台运动特性的程度和特性,从而为优化具体项目设计，提供真实可靠的数据支持。

3.分析平台的性能。本次研究中，对数值模拟进行了测试,最后获得了可靠地数据。可在条件允许情况下,制作试验平台模型，并进行模拟试验,为后续分析做好准备。

4.目前，我们在实际海域开展小型半潜式平台试验的研究较少，积累的经验并不多,应加强平台安全性、稳定性方面的研究，并深入进行平台风险评估。