海洋平台结构设计-第一章--绪论课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,海洋平台公司海洋平台公司,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,厚,积,薄发,开,物成务,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1,海洋平台结构设计,（,D,esign of,O,ffshore,P,latform,s,）,1 海洋平台结构设计,第一章 绪论,第二章 设计荷载,第三章 导管架平台总体设计,第四章 平台甲板结构及附属设施设计,第五章 桩基设计,第六章 导管架设计,第七章 桩基平台的动力分析,第八章 圆管构件的强度及稳定计算,海洋平台结构设计 绪论,本课程主要内容,Chapter 1 introduction,第一章 绪论海洋平台结构设计 绪论本课程主要内容Chapt,第九章 管节点的设计与疲劳分析,第十章 移动式平台加工型式与主尺度,第十一章 移动式船体结构的设计,第十二章 移动式平台的重量与重心,第十三章 底撑式平台的着底稳性,第十四章 浮动式钻井平台的漂浮稳性,第十五章 锚泊系统,第十六章 移动式平台设计,海洋平台结构设计 绪论,本课程主要内容,Chapter 1 introduction,第九章 管节点的设计与疲劳分析海洋平台结构设计 绪论本课程,书籍,教材：,海洋石油平台设计,，陈建民 主编，石油工业出版出版社，2012年5月第,1,版,参考资料：,近海工程结构物导管架平台,，姜萌 主编，大连理工大学出版社，,200,9年8月第,1,版,船舶与海洋平台结构,，杨永祥 主编，国防工业出版社，,200,8年1,2,月第1版,CCS,海上移动平台入级与建造规范,2005,，人民交通出版社,ABS-Rules For Building and Classing Mobile Offshore Drilling Units 2008.,书籍教材：海洋石油平台设计，陈建民 主编，石油工业出版出,海洋平台结构设计 绪论,定义：,海洋平台,（,offshore platform,）,为在海上进行钻井、采油、集运、观测、导航、施工等活动提供生产和生活设施的构筑物,，也是,移动式,平台,、固定式平台等,的,统称,；它,由上部结构、设施与设备、支承结构等组成,。,海洋平台的定义及其作用,海洋平台是,进行勘探开发海洋油气所需的关键装备之一。,第一章 绪 论,Chapter 1 introduction,海洋平台结构设计 绪论定义：海洋平台（offshore p,第一节,海洋,石油平台的类型,海洋平台,固定式平台,混凝土重力式平台,钢质导管架式平台,坐底式平台,移动式平台,自升式平台,钻井船,半潜式平台,张力腿式平台,牵索塔式平台,第一节 海洋石油平台的类型海洋平台固定式平台混凝土重力式,导管架平台是由打入海底的桩柱来支承整个平台，能经受风、浪、流等外力作用。,由上部结构（即平台甲板）和基础结构（包括导管架、桩）组成。,平台甲板的尺寸由使用工艺确定；,桩数、桩长、桩径由海底地质条件及设计荷载决定；,导管架立柱的直径取决于桩径；,导管架立柱水平支撑的层数取决于立柱长细比的要求。,一、桩基式导管架平台,导管架平台是由打入海底的桩柱来支承整个平台，能经受风、浪,导管架平台的特点,1,.,整体稳定性好,2.,刚度大,3.,受季节和气候的影响较小,4.,抗风暴能力强,5.,安全可靠,6.,结构简单,7.,造价低,上部结构,基础结构,导管架平台的特点1.整体稳定性好上部结构基础结构,导管架平台的应用,导管架平台是在,软土地基上应用较多,的一种桩基平台,工作水深,一般在十余米200m的范围内，也有超过300m的,目前是世界上,使用最多,的一种平台,它是从,设计理论和建造技术,来看最成熟、通用的平台形式,导管架平台的应用 导管架平台是在软土地基上应用较,重力式,平台是,依靠自身重量维持稳定的,固定式,平台，,由上部结构、立柱和基础,结构三部分组成。,重力式平台,基础分为整体式和分离式两种：,（1）整体式基础一般是由若干圆筒形的舱室组成的大沉垫,（2）分离式基础用若干个分离的舱室做基础，它对地基适应性好，受力状况好,二、固定重力式平台,钢筋混凝土重力式平台,钢结构重力式平台,钢和钢筋混凝土重力式平台,重力式平台是依靠自身重量维持稳定的二、固定重力式平台钢筋混凝,重力式平台的特点,1,.,海上装配量少,2.,贮油能力强,3.,与海底连接程度好,4.,抵抗外载能力较高,5.,钢筋混凝土节约钢材和提高防腐能力，且不需打桩,6.,设计时应防止基础舱壁失稳,上部结构,立柱,基础,重力式平台的特点1.海上装配量少上部结构立柱基础,（1）顺应塔式,平台,：与固定平台相似，均具有支撑水面设施的导管架钢制结构；但会随水流或风荷载移动。,水上设施包括钻井、生产及生活楼模块；,支撑结构包括下部与上部两部分；,下部导管架借助重量，通过2,6个插入泥面以下数百英尺的桩固定于海底。,三、顺应式平台,水上设施,支撑结构,桩,（1）顺应塔式平台：与固定平台相似，均具有支撑水面设施的,顺应塔式平台的应用,应用水深可达9001000m,最佳工作水深在200650m；,整体式基础,多建造在密实的砂土上；,分离式基础,的面积取决于地质条件；,立柱的间距,随水深而变，对地基和水深的适应性强，可用于地质条件较差的场合,顺应塔式平台的应用 应用水深可达9001000m,最佳工,（2）拉索塔式,平台,：是一种新型的海洋平台结构,其支承塔架下端着地，上端一般用多根钢索张紧固定。这种平台用料少，工作水深大，适用于大深度水域。,。,三、顺应式平台,（2）拉索塔式平台：是一种新型的海洋平台结构,其支承塔架,坐底式,平台,由钻井驳船发展而来。,该平台适用水深为530m，且要求海底平坦,工作水深不能调节，愈深则所需的立柱愈长，结构愈重愈不经济，而且立柱在拖航时升起太高，容易产生事故。已日渐趋于淘汰。,四、坐底式钻井平台,我国“胜利二号”步行坐底式钻井平台,坐底式平台由钻井驳船发展而来。四、坐底式钻井平台我国“胜,组成,：一个上层平台和数个能够升降的桩腿,工作过程,：移航时桩腿升起，至井位后，船体升高作业，桩腿下降插入海底,适用水深与海底条件,：,大陆架200m以内水深,，硬土区、珊瑚区、不平整海底,桩腿长度,是自升式钻井平台的关键参数,桩腿结构形式,有柱体式和桁架式两类,常用的,桩腿数量,为3根或4根,五、自升式钻井平台,平台结构,桩腿,组成：一个上层平台和数个能够升降的桩腿五、自升式钻井平,自升式钻井平台示意图,海洋平台公司海洋平台公司,自升式钻井平台示意图海洋平台公司海洋平台公司,该模块主要包括以下三部分:,1.升降机构(Jacking System),2.固定框架(Fixed Frame),3.桩腿及桩靴(Leg&Spudcan),升降模块,海洋平台公司海洋平台公司,升降模块海洋平台公司海洋平台公司,升降机构,升降模块,齿轮传动机构,1,齿轮传动机构,2,海洋平台公司海洋平台公司,升降机构 升降模块齿轮传动机构1齿轮传动机构2海洋平台,桩腿及桩靴,桩腿,桩靴,桩靴的起吊,桩腿的制作,升降模块,海洋平台公司海洋平台公司,桩腿及桩靴桩腿桩靴桩靴的起吊桩腿的制作升降模块海洋平台公司海,该,模块主要包括三大部分：,钻井系统,悬臂结构,滑移系统,钻井模块,海洋平台公司海洋平台公司,该模块主要包括三大部分：钻井模块海洋平台公司海洋平台公司,钻井绞车,井架,天车,游车,大钩,固绳锚,钻井模块,铁钻工,海洋平台公司海洋平台公司,钻井绞车井架天车游车大钩固绳锚钻井模块铁钻工海洋平台公司海洋,钻井模块,顶驱,转盘,司钻控制室,防喷器,滑移系统液压油缸,海洋平台公司海洋平台公司,钻井模块顶驱转盘司钻控制室防喷器滑移系统液压油缸海洋平台公司,钻井模块,泥浆循环系统,泥浆净化系统,泥浆泵,海洋平台公司海洋平台公司,钻井模块泥浆循环系统泥浆净化系统泥浆泵海洋平台公司海洋平台公,自升式平台的特点,1,.,适用于不同,海底土壤条件,2.,适用于,相对较大的,水深范围,3.,移位,灵活方便,，便于建造,4.,水深愈大，,桩腿愈长,，结构强度和稳性愈差,5.,要求,自升式钻井平台既要满足拖航移位时的浮性、稳性方面的要求，又要满足作业时稳性和强度的要求，以及升降平台和升降桩腿的要求。,自升式平台的特点1.适用于不同海底土壤条件,半潜式,平台,是,大部分浮体在水面以下的小水线面的移动式,平台，,由坐底式平台演变而来。,由平台本体、立柱和下体或浮箱组成。,平台本体与下体之间连接的立柱，具有小水线面的剖面，主柱与主柱之间相隔适当距离，以保证平台的稳性,；,下体间的连接支撑一般都设在下体上方，当平台移位时，可使连接支撑位于水线之上，以减小阻力；,平台本体高出水面一定高度，以避免波浪的冲击；,下体或浮箱提供主要浮力，沉没于水下以减小波浪的扰动力。,六、半潜式钻井平台,半潜式平台是大部分浮体在水面以下的小水线面的移动式,半潜式平台的特点,1,.,适用水深,：,500米,几千米,2.,稳性,比较好,3.,造价,高,半潜式钻井平台的,类型,有许多种，主要差别在于水下浮体的形状与数目,半潜式平台的特点1.适用水深：500米几千米半潜式钻井平,FPSO概念,：,FPSO,是英文,Floating Production,Shortage,and Offloading,的缩写，中文译为浮式生产、储油、卸油船。这种船并不是一种真正意义上用于运输的船，它兼有生产、储油、卸油的功能，一般与水下采油装置和穿梭油船组成一套完整的生产系统，是目前海洋工程船舶中的高技术产品。,七、钻井船（FPSO),FPSO外形类似油船，但其复杂程度要远远高于油船，涉及的复杂系统包括二十几个大类，如：单点锚泊系统、动力定位系统、油处理系统、废水处理系统、注水处理系统和直升机起降系统等，这类系统在运动型船中很少遇到。其他的惰性气体发生系统、消防救生系统、监控系统、发电系统等都高于运输型船舶的建造要求。,FPSO概念：七、钻井船（FPSO)FPSO外形类似油船，,钻井船的特点,1,.,在钻井装置中机动性最好,2.,钻井性能却比较差,3.,工作,：钻井船与半潜式钻井平台一样，钻井时浮在水面。井架一般都设在船的中部，以减小船体摇荡对钻井工作的影响,4.,适用范围,：适于深水作业，但需要适当的动力定位设施。钻井船适用于波高小、风速低的海区,钻井船的特点1.在钻井装置中机动性最好,海洋平台结构设计-第一章-绪论课件,钻井船示意图,钻井船示意图,海洋平台结构设计-第一章-绪论课件,张力腿结构示意图,TLP是一种垂直系泊的顺应式平台。它一般由平台上体、立柱（含横撑和斜撑）、下体（沉箱）、张力腿系泊系统和锚固基础五大部分组成。,从结构特点看，TLP就像一个倒置的钟摆，是一个刚性系统和弹性系统两者综合的复杂非线性动力系统。,八、张力腿式平台(TLP),张力腿结构示意图TLP是一种垂直系泊的顺应式平台。它一般由平,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。,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。,张力腿式平台工作原理,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,TLP平台的特点,1,.,运动性能好,2.,抗恶劣环境能力强,3.,抗震能力较强,4.,便于移位，可重复使用,5.,造价低,TLP平台的特点1.运动性