自升式海洋平台设计公司及其主流产品简介

海洋平台设计原理复习

海洋平台设计原理复习 一、思考题 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。各类型的优缺点有哪些？ 1）固定式平台（导管架平台、重力式平台）： 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。 2）活动式平台（坐底式平台、自升式平台、半潜式平台、钻井船、FPSO）： 优点——机动性能好 缺点——整体稳定性较差，对地基及环境有要求。 3）半固定式平台（张力腿式平台、Spar平台）： 优点——适应水深大，优势明显。 缺点——较多的技术问题有待解决。 2.海洋平台设计所涉及的关键技术问题有哪些？各关键技术的必要性及其可采用的研究方法？ 1）总体布置与优化设计研究 2）环境载荷研究 3）平台极限承载能力研究： 必要性——评价平台的安全性、强度储备、优化 研究方法——试验方法、数值方法 4）平台稳性研究： 必要性——研究海洋平台支撑在海底的抗倾覆能力 研究方法——规范校核（CCS、ABS)、软件分析(NAPA、ANSYS) 5）关键结构或节点的疲劳性研究： 必要性——结构疲劳影响结构使用寿命，要考虑海洋环境和波浪载荷作用，能判断易疲劳部位，优化结构并预测结构寿命。 研究方法——疲劳试验、疲劳仿真 6）平台模块化技术研究： 必要性——便于安装、拆装改造、达到多功能要求，主要设计模块化结构的联接方式并分析联接结构的动、静态响应。 研究方法——疲劳性能试验、计算分析 7）焊接工艺与结头韧性评定技术研究： 必要性——焊接接头韧性不足会导致焊接结构破坏，因此需优化焊接工艺。 研究方法——CTOD试验、数值仿真 （CTOD指的是裂纹体受到张开型载荷后原始裂纹尖端处两表面所张开的相对距离，CTOD值得大小反映了裂纹尖端材料抵抗开裂的能力） 8）振动、噪声预报与控制研究 必要性——振动噪声会使结构疲劳、影响健康 研究方法——振动分析、噪声预报 9）平台碰撞分析和防撞技术研究 必要性——平台碰撞会威胁平台安全，该技术主要研究防护装置的设计

海洋平台的安全性与规范设计【开题报告】

开题报告 船舶与海洋工程 海洋平台的安全性与规范设计 一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义： 最近几年，我国海上石油开采已从近海浅水走向深海.未来5 年~10 年内，我国海洋石油的开采水深有望达到500 米-2000 米.由于导管架平台和重力式平台自重和工程造价随水深大幅度增加，已经不能适应深水海域油气开发的要求.因此，研究、发展深海采油平台的有关技术势在必行. 而深海石油平台的设计，建造及相关技术是深海油气资源开发中的关键技术之一，及早了解和和掌握国外深海平台的建造和使用情况，探讨国外深海平台设计和使用中积累的经验和存在的问题，对我国海洋油气开发具有重要意义。 对深水开采，钢质导管架平台的造价会随水深增加而急剧增长，以致增加到在经济上不可行。这就促使我们在深海开发中使用新的结构形式，如混凝土结构和浮式结构。典型的浮式结构是FPSO，半潜式平台，张力腿平台（TLP）和SPAR平台。 海洋平台结构复杂，体积庞大，造价昂贵，特别是与陆地结构相比，它所处的海洋环境十分复杂和恶劣，风、海浪、海流、海冰和潮汐时时作用于结构，同时还受到地震作用的威胁。在此环境条件下，环境腐蚀、海生物附着、地基土冲刷和基础动力软化、材料老化、构件缺陷和机械损伤以及疲劳和损伤累积等不利因素都将导致平台结构构件和整体抗力的衰减，影响结构的服役安全度和耐久性。另外，操作不当、管理不当等人为因素也直接影响海洋石油平台的安全性。随着对海洋平台复杂性的深入了解，造成了重大的经济损失和不良的社会影响。例如，1965年英国北海的“海上钻石”号钻井平台支柱拉杆脆性断裂导致平台沉没；1968年“罗兰角”号钻井平台事故；1969年我国渤海2号平台被海冰推倒，造成直接经济损失2000多万元；1997年渤海4号烽火平台倒毁；1980年北海Ekofisk油田的Alexander L Kielland 号五腿钻井平台发生倾覆，导致122人死亡；以及2001年巴西油田的P-36平台发生倾覆。 1982年7月交通部烟台海难救助打捞局，经过一年多的努力，将“渤海2号”沉船分割成10大块打捞上岸。主甲板上共有10个通风筒，其中，泵舱的四个通风筒—两个进风风筒和两个排风风筒，全部被风浪打掉。事故分析报告给出三个主要原因，原因

自升式海洋平台设计方案评价体系研究

毕业论文 自升式海洋平台设计方案评价体系研究Research on the Software of Jack Up Estimation 作者姓名： 学科、专业：船舶与海洋结构物设计制造 学号：20308051 指导教师： 完成日期：2005年12月19日 南通航运职业技术学院 Nantong Shipping College

独创性说明 作者郑重声明：本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得南通航运职业技术学院或者其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期：

南通航运职业技术学院毕业论文 摘要 二十一世纪是海洋的世纪，目前，由于海洋存在大量的石油和天然气，为了适应能源的需求，全世界很多国家都致力于海洋平台的研究。欧美的一些国家对海洋平台的研究已经有一段历史，而我国对海洋平台的设计研究却还处于一个起步阶段。因此，本文就海洋平台的一些性能校核结合相关的规范作出了一定的研究，并将其中的一些部分进行了软件实现。 由于世界各大船级社提出的对于海洋平台设计建造的相关规范不尽相同，所以能否提出一种通用性的设计标准，一直是长期以来大家所关心的话题。根据可查阅的文献资料，目前国内还没有提出一种适合于自升式海洋平台的评价软件。在实际的设计过程中，由于需要对一些参数进行修改，每一次的改动，都需要对其重新进行性能等方面的校核，如果进行手工的运算，那就需要付出很大的工作量，基于以上因素的考虑，如果有一种通用的标准并且将其程序化，那就可以大大减少平台设计人员的工作量，本文的第一部分就是对SNAME组织提出的一套海洋平台的评价体系做出了研究，并且对其中的桩腿强度、抗倾稳性、抗滑稳性的校核部分进行了软件实现。 常规船舶由于其长宽比比较大，所以在校核稳性的时候通常只考虑到横稳性，而将纵稳性忽略。而海洋平台的长宽比则相对比较小，因此在考虑稳性的时候，如果只考虑到一个方向的稳性，那计算的结果将将会不准确，而目前国内平台的稳性校核，基本都是按照单一的倾斜方向进行校核的。基于以上事实，本文也就自升式海洋平台的空间稳性进行了研究，并将其程序化，对于甲板入水前的稳性，进行计算，并结合MATLAB，绘制稳性曲面。空间稳性曲面绘制软件的开发，将对今后海洋平台稳性校核提供更可靠的方法。 作者在编程方面做了以下几个方面的工作： (1) 结合SNAME提供的评价体系，编制了自升式海洋平台桩腿长度校核程序。 (2) 结合SNAME提供的评价体系，编制了自升式海洋平台抗倾能力校核程序。 (3) 结合SNAME提供的评价体系，编制了自升式海洋平台抗滑能力校核程序。 (4) 在研究自升式海洋平台的稳性基础上，编制了自升式海洋平台空间稳性的计算程序。 (5) 根据空间稳性计算程序的输出结果，利用MATLAB，绘制空间稳性曲面。 关键词：自升式海洋平台；桩腿长度；抗倾能力；抗滑能力；空间稳性

海洋工程介绍

当前，世界海洋油气工程企业形成三大阵营。其中中国、巴西、俄罗斯等海洋工程产业新兴国家的企业作为后起之秀正在迎头赶上。不过，中国海洋油气工程还处于产业链的中低端，今后应该借助世界海洋工程的第三次转移之契机向设计、深水安装等高端环节转移。 中国：海工第三梯队 在全球海洋油气工程产业链中，欧美企业遥遥领先，韩国与新加坡企业紧跟其后，中国、俄罗斯等海洋工程产业的新兴国家成为后起之秀，三大阵营已然鼎足而立。 辽阔的墨西哥湾井架林立，巨大的采油船轰鸣作响，伴随着海浪轻轻摇晃。汩汩流油从大海深处沿着管道奔涌而出，不断为世界输送着能源血液。 走进海洋，这里正在成为世界能源的下一站。据悉，全球海洋油气储量为1000亿~2500亿吨油当量,占探明总储量的34%。目前全球海上油气产量占总量的近4成,预计到2015年,全球海洋石油所占比例达到45%。除了油气资源之外，海上风能、潮汐能等海洋新能源以及海洋矿产资源的开发也开始在世界各地悄然兴起，人类正迎来海洋资源的大开发时代。 工欲善其事，必先利其器。在走向海洋、走进深海的过程中，海洋油气工程产业的重要性日益突出，已开始受到世界各国的广泛关注。 海洋工程产业可以从多个角度分类，本文主要从产品和产业链两个方面来介绍海洋工程产业。从产品方面来说，按照产品的功能，海洋工程产业所涉及的产品可以分为两大类：海洋工程装备和其他海上设施，其中海洋工程装备又可分为勘探开发装备、生产装备和工程施工装备三大类；其他海上设施是指不可归类为装备的其他海上结构物。 从产业链方面来说，海洋工程产业可以分成设计、建造、安装和维护四个主要业务领域。其中设计包括工程设计、海工装备设计和其他海上设施设计，工程设计是指对海洋资源开发项目的整体或专项工程进行规划和设计；建造包括海工装备和其他海上设施的建造；安装是指利用工程船舶和其他工具对某些海工装备和其他海上设施进行海上固定和装配的过程；维护是指对海工产品进行检测、保养、维修、拆除和改造，包括码头维护和海上维护两种方式，勘探开发和工程施工装备一般采取码头维护，生产装备和其他海上设施一般采取海上维护。 当前世界海洋油气工程企业总体上可以划分为三大阵营。第一阵营为欧美企业，第二阵营为韩国和新加坡企业，第三阵营为中国、巴西、俄罗斯、东南亚及中东等海洋工程产业新兴国家的企业。 欧美企业：先行者 欧美企业是世界海洋油气资源开发的先行者，也是世界海洋工程技术的引领者。20世纪90年代以前，欧美企业是海洋工程各类产品和各业务领域的市场领导者。20世纪90年代开始，随着世界制造业向亚洲国家转移，欧美企业逐渐退出了海洋工程建造和维护业务的中低端产品领域，但是目前仍然在设计、安装和高端产品的建造及维护业务领域占据主导地位。 就海洋工程设计业务领域来说，欧美企业在各类深水产品的设计方面处于遥遥领先的地位，并垄断了工程设计以及生产装备、工程施工装备和其他海上设施的深水产品设计。 在海洋工程建造业务领域，目前欧美企业面向市场供应的产品主要包括生产装备深水产品、勘探开发装备的核心零部件、工程施工装备深水产品及其核心零部件和其他海上设施深水产品等高端产品，并且垄断了生产装备和其他海上设施的深水产品建造。 就海洋工程安装业务来说，欧美企业几乎是全球每一个海洋资源开发企业（主要是石油公司）的战略伙伴，其强大的安装船队和工程技术能力让其他企业望尘莫及。同时，它们还垄断了所有深水产品的安装业务。 在海洋工程维护业务领域，除新加坡和韩国企业在码头维护方面具有与其相抗衡的竞争力以外，欧美企业在海上维护业务领域也处于绝对主导地位。 韩新企业稳居中端 韩国是传统的造船强国。依托在船舶建造方面的实力,韩国20世纪70年代开始涉足海洋

海洋平台结构设计与模型制作计算书

海洋平台结构设计与模型制作 理论方案 浙江大学结构设计竞赛组委会 二○一二年

第一部分：方案设计摘要 根据学长“简单、粗犷”的原理，在实践中抛 弃了很多复杂、沉重的构件，最终展现在我们面前 的是一个四棱台与四棱柱结合的简单作品。 自下而上的构件分别为： 底部为深入沙中的底柱，长为10cm。通过一次 实验，为利于柱子插入细沙中而将柱子削尖。 联结底柱的是四棱台，高42cm、底边长45cm、 顶边长28cm。为抵抗风荷载的力矩而增大重力的力 臂，在保证质量较轻的条件下增大底部长度。初时 对竖向荷载过分估计以致四周承重柱以及斜撑杆过 重，但稳重的底部在加载过程汇中也有可取之处。 之所以将高度定为28cm，是因为伊始准备在四棱台 中间安置塑料片筒体。但在实际操作中我们放弃了 这个设想。 联结四棱台的是被斜杆分成三部分的四棱柱。 借鉴了别人的轻质理念，一改底座的笨重，上部桁 架的布置简明，但纤细的杆件也使整体遭受了风荷 载的极大挑战。在实验加载中发现荷载箱稍小，因 此改进顶部边长、露出四个小柱。本欲在与水面相 切处设置420*420的塑料片则可以利用水的吸附 力，可惜塑料片质量稍重、效果也不太明显。改进 后，四棱台留在空中的部分受风荷载较大，布置了 较密的桁架。 在构件联结处，我们尽力增大构件的接触面积，同时也做了些小木段与木片作为加固。 总结来看，在最初的设计思考中我们还是有一些新的想法,比如筒体，比如利用水的吸附力，但在实践制作过程中我们缺乏对可操作性的理性认识；同时我们过分估计竖向荷载以致质量过重，轻视水平风荷载而在试验中多次面临剧烈的扭转。最终我们的结构形式归于简单，但过程并不平淡。在否定与自我否定中，我们已有收获。

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]。 电解海水防海生物装置不仅具有安全可靠，防污彻底，而且具有对环境无污染特点。但在电解过程中，会产生大量的氢气、氢氧化镁、碳酸钙等电解副产物。其中氢气是易燃气体，而氢氧化镁、碳酸钙等电解副产物经过长时间的积累会附着或聚集在电解槽内部，阻塞电解槽，甚至造成电源烧毁。根据《2005海上移动平台入级与建造规范》第三章第八节中3.8.2.4条规定：“具有阴极保护的舱柜，应在其前、后端设置空气管”，在使用过程中，需要对氢气进行安全排放，并定期清洁电解槽内部，以此来保证使用的安全性。因而,对石油海洋平台,尤其应该注意其安全使用,以防因氢气排放不当而引起着火、爆炸等危险。 3.2 电解铜、铝防海生物法 电解铜、铝防海生物法，即采用电解铜、铝方式来进行海水防污处理。其工作原理是利用电解铜铝所产生的有毒物质Cu2O和絮状载体Al(OH)3，随着海水流动分布并附着于海底门和海水管路的内壁上，有效抑制海生物的栖息和生长。在海水进入平台入口处安装防海生物阳极和防腐蚀阳极，通电进行电解，产生防海生物离子和防腐蚀Ⅱ型离子，形成电解液，再由海水泵抽出，分布到整个海水冷却管系中，达到既防止海生物附着又防止管系腐蚀的目的。 电解铜、铝防海生物装置又可分为直接式电解铜、铝防海生物装置与间接式电解铜、铝防海生物装置。 （1）直接式电解铜、铝防海生物装置将电解阳极直接安装在海水过滤器或海水管路，电解产生铜离子和氢氧化铝直接混合在海水中。该装置具有结构简单、安装方便、成本低等特点，不需要专门的摆放空间。 （2）间接式电解铜、铝防海生物装置是将电解槽内的铜铝阳极进行电解，电解所产生的铜离子和氢氧化铝被抽送进入海水管路。该装置具有处理量大，耗电量小，可随时更换阳极

海洋平台结构课程设计

中国海洋大学本科生课程大纲 一、课程介绍 1.课程描述： 海洋平台结构课程设计是针对船舶与海洋工程专业本科生开设的工作技术教育层面必修课。本课程通过实践环节，完成具体典型导管架平台的总体设计思路训练，包括海洋环境计算及工程简化、桩基础承载能力计算、导管架结构整体强度及刚度分析，设计计算书撰写和工程图纸表达。通过本课程的实践，使学生能够综合运用海洋平台结构及相关专业课程学习的基础理论和方法，系统完成结构分析计算，提高设计分析和工程表达能力。 2.设计思路： 本课程以海洋平台结构设计的基本过程为主线，结合先修课程中学到的环境荷载计算、桩基承载力验算、结构整体强度分析、CAD制图等基础知识，使学生将掌握的海洋平台结构设计理论知识应用到实际设计和验算中，通过实际设计检验学生对于基础知识的把握，加深学生对理论知识的理解。课程内容包括三个模块：目标平台调研、相关数据计算与分析、计算书编写及工程表达。 - 1 -

（1）目标平台调研： 该模块需要学生熟悉海洋平台设计的一般步骤，对目标平台进行参数和各项性能指标的调研，确定课程设计的各项数据标准。 （2）相关数据计算与分析： 根据已确定的主尺度，对结构在选定工况下的其他参数进行计算，主要分为：海洋环境荷载计算、基础承载力计算、结构整体强度分析。其中，海洋环境荷载计算为在选定海域环境条件下，对风、波浪、海流、冰荷载的计算，并且针对选定工况进行分析；基础承载力计算要求学生掌握桩基轴向承载力验算方法；结构整体强度分析主要包括设计目标平台在外荷载作用下的应力校核及位移校核方法。 （3）计算书编写及工程表达： 本模块中，学生需要学习并完成计算书的编写，掌握目标平台设计资料编写，并且通过专业分析软件完成平台的响应输出分析。最终上交课程设计纸质报告。 3. 课程与其他课程的关系 先修课程：海洋平台结构、钢结构设计基本原理。本门设计课程与先修课程密切相关，只有掌握了先修课程中的理论知识和设计方法，才能够在海洋平台结构设计中加以综合应用，设计出符合规范标准的结构。 二、课程目标 本课程的目标是培养学生从事海洋工程结构设计的基本技能，使学生对海洋工程设计中的标准和规范加以熟悉，对海洋平台结构以及其他先修课程中的理论知识进行综合运用。到课程结束时，学生应能： （1）熟练应用海洋平台结构设计中的相关规范和标准； （2）完成具体目标海洋平台的总体设计以及输出响应特点分析及校核； - 1 -

钢结构设计原理复习

钢结构设计原理复习 第一章绪论 1、钢结构的特点（前5为优点，后三为缺点） 1）强度高、重量轻 2）材质均匀，塑性、韧性好 3）良好的加工性能和焊接性能（易于工厂化生产，施工周期短，效率高、质量好） 4）密封性能好 5 )可重复性使用性 6 ) 耐热性较好，耐火性差 7)耐腐蚀性差 8)低温冷脆倾向 2、钢结构的应用 1）大跨结构【钢材强度高、结构重量轻】（体育馆、会展、机场、厂房） 2）工业厂房【具有耐热性】 3）受动力荷载影响的结构【钢材具有良好的韧性】 4）多层与高层建筑【钢结构的综合效益指标优良】（宾馆、办公楼、住宅等） 3、结构的可靠度：结构在规定的时间（50年），规定的条件（正常设计、正常施工、正常使用、正常维护）下，完成预定功能的概率。 4、结构的极限状态：承载能力极限状态（计算时使用荷载设计值）、正常使用极限状态（荷载取标准值） 5、涉与标准值转化为设计值的分项系数：恒荷载取1.2 活荷载取1.4第二章钢结构的材料

1、钢材的加工 ①热加工：指将钢坯加热至塑性状态，依靠外力改变其形状，生产出各 种厚度的钢板和型钢。（热加工的开轧和锻压温度控制在1150-1300℃ ） ②冷加工：指在常温下对钢材进行加工。（冷作硬化现象：钢材经冷加 工后，会产生局部或整体硬化，即在局部或整体上提高了钢材的强度和硬度，降低了塑性和韧性的现象） ③热处理：指通过加热、保温、冷却的操作方法，使钢材的组织结构发 生变化，以获得所需性能的加工工艺。（退火、正火、淬火和回火）2、钢材的两种破坏形式： 3、钢材的六大机械性能指标 屈服点：它是衡量钢材的承载能力和确定钢材强度设计值的重要指标。

巨型海洋平台的设计及优化设计

1前言 随着中国经济的发展 ,特别是作为支柱产业的石油化工和汽车工业的快速发展 ,石油和天然气供应不足的矛盾日益突出。石油天然气资源是发展石油工业的前提条件和基础 ,探明储量是制定石油工业长期发展规划和建设项目的依据 ,剩余可采储量的多少决定了石油工业发展潜力所在。目前我国陆上石油后备资源严重不足 ,原油产量增长缓慢。由于长期的强化开采 ,大多数主力油田在基本稳定基础上陆续进入产量递减阶段 ,开采条件恶化 ,开发难度增大。鉴于陆上资源的日渐枯竭 ,资源开发向海洋、尤其是深海进军已成必然趋势。因此，如何控制海上石油平台的震动，保护平台的安全可靠成为一个亟待解决的问题。 1.1海洋平台简介 在陆地上钻井时，钻机等都安装在地面上的底座上；在海上钻井时，不可能将钻井设备安放在海里，因此就需要一个安放钻井设备等的场所，这个场所就是海洋钻井平台。海上钻井平台分类[2]如下： 按运移性分为：固定式钻井平台，移动式钻井平台。移动式钻井平台又分为坐底式钻井平台、自升式钻井平台、半潜式钻井平台、浮式钻井平台。 按钻井方式分为：浮动式钻井平台和稳定式钻井平台。浮动式钻井平台分又为，半潜式钻井平台、浮式钻井船和张力腿式平台；稳定式钻井平台又分为，固定式钻井平台、自升式钻井平台和坐底式钻井平台。 固定式海洋平台是从海底架起的一个高出水面的构筑物，上面铺设甲板作为平台，用以放置钻井机械设备，提供钻井作业场所及工作人员生活场所。 海洋平台的安装包括：导管架的安装和工作平台的安装。其中导管架的安装方法有：提升法、滑入法和浮运法。工作平台的安装方法有：吊装和浮装。 海洋平台的组成部分有：导管架和桩基、栈桥、上部模块、生活楼直升机甲板和火炬臂。

国内外海洋工程技术的现状及发展趋势

国内外海洋工程技术的现状及发展趋势 海洋工程技术是造船界关注的技术领域之一,世界上现代化的一流船厂都把高新技术船舶与大型海洋工程结构物作为其纲领性产品。海洋工程技术涉及的领域很广，包括海洋发电技术、海洋钻探技术、海水淡化技术、海洋油矿开采技术、海岸风力发电技术、海层探测技术、海洋物质分离技术、海水提炼技术、海洋建筑设计等。海洋发电技术包括：海水发电、海洋风力发电、潮汐发电、温差发电等。海洋钻探技术包括：海洋油井开发、海洋矿石开采等、海水淡化技术包括：太阳能净水、工业净水等。海洋物质分离技术包括：海水金属分离、轻水物质提炼等。能源开发、资源开采等领域海洋工程技术数目众多，未来人类利用和保护海洋是个新新话题。 随着近年来海洋开发“热”的升温，特别是专属经济区资源勘探和开发的实施，海洋工程技术得到了迅猛发展。 ——在潜水器技术方面。目前世界上建造的载人潜水器超过160艘，无人潜水器超过1000艘。日本继1989年建成深海6500 米载人潜水器“SHINKAI6500”以后，于1993年又建成了世界上第一艘潜深10000米的无人潜水器，用于深海矿产资源和海洋生物资源的调查研究。经过“七五”和“八五”的工作，我国的潜水器技术有了很大的发展。在无人潜水器方面，某些项目已经达到国际水平；在

载人潜水器方面，潜深600米的“7 1 03”深潜救生艇是我国第一艘载人潜水器，还有300米工作水深的“QSZ—II型双功能单人常压潜水装具系统”、潜深150米的鱼鹰I号和双功能的鱼鹰II。综合国内从事潜水器开发的各院校、研究院和研究所的力量，我国已具有开发深海载人潜水器的技术能力。 ——在海底管线埋设、检测和维修技术方面。我国海底电缆的铺设已有几十年的历史，第一条国际通讯电缆于1976年完成，1993年成功研制出MG一1型海缆埋设犁，并于同年成功完成中日光缆的埋设任务。上世纪80年代开始，英国SMD(Soil Machine Dynamics Ltd．)公司和Land& Marine Eng．公司建造了不少拖曳式埋设系统。而美国的海洋系统工程公司为AT&T研制的SCA- B号埋设机是一种ROV型(水中航行型)的埋设机。可在1850米深用喷水的方式埋设电缆至地下0．6米，可以取出埋深在1．2米以内的电缆，埋设电缆直径为300毫米。履带爬行自走式、带有不同功能挖掘机构的埋设机是海底管道及电缆的埋设技术的发展趋势。在这种履带车载体上通过更换不同的挖沟机械，装备各种探测设备后，既能在沙泥底中进行埋设作业，也能在软岩底中进行埋设作业；既能铺设又能跟踪、挖掘、检修、复埋；既能在水下，也能在浅滩或滩涂工作。目前，这种自走式埋设机已有20多台。 作为开发海洋资源的一种活动，海洋空间利用已有相当长的历史，最早利用海面空间是两千多年前的海上交通运输。然而直到20世纪60年代，由于海洋工程等技术的逐步提高，以及城市化、工业

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（Spar）：张力腿式平台（TLP） 2)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。在高约束的节点中，由于厚度方向的收缩变形可能引起的层状撕裂 3、一般尽量不采用加筋板来加强管节点，若用内部加强环，则应避免应力集中 4、一般受拉和受压构件的端部连接应达到设计荷载所要求的强度。

自升式平台的结构组成特点以及发展趋势

自升式海洋石油平台研究 摘要: 自升式钻井平台属于海上移动式平台,由于定位能力强和作业稳定性好,在大陆架的勘探开发中居主力军地位。阐述自升式钻井平台的组成和作业范围,以及在我国海洋油气勘探开发中的发展与前景。 关键词: 自升式钻井平台；发展；前景 Abstract: As the maritime moving platform, the self2elevation drilling platform is the main force in the exploration of the continental shelf as the result of good fixing and reliable working. This paper expatiates the composing and working scope of self2elevation drilling platform, as well as its development and foreground in the oil and gas exploration of our country. Key words : self2elevation drilling platform ; development ; foreground 1、自升式平台的结构组成特点 自升式平台由平台机构、桩腿和升降机构以及生活楼(包括直升飞机平台) 等组成。平台能沿桩腿升降，一般无自航能力。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。自升式平台分为插桩自升式和 沉垫自升式。桩腿可插入海底，也可在桩腿下面设置“桩靴”或独立的小 沉垫。桩腿结构可以是封闭壳体式，也可以是构架式。桩腿升降机构，有 电动液压式和电动齿轮齿条式。船体平面形状可以是三角形、矩形或五边形，其特点是浮运方便,作业时稳定性好，适用水深为5～90米。这种平台 的应用较广。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。我国自行制造的自升式钻井平台“渤海一号”平台的四根桩腿是由圆形的钢管做 成的，桩腿的高度有七十多米，升降装置是插销式液压控制机构。该型钻 井平台造价较低、运移性好、对海底地形的适应性强，因而，我国海上钻 井多使用自升式钻井平台[1] [2]。 钻井平台桩腿的高度总是有限的，为解决在深海区的钻井问题，又出 现了漂浮在海面上的钻井船。这种平台由一个驳船式船体和若干能升降并 能起支撑作用的桩腿组成，船体有足够的浮力以运载钻井设备和给养到达 工作地点。作业时平台被桩腿支撑并抬升到海面以上。转移时，把桩腿拔起，驳船式船体下降浮于水面，即可拖运到另一地点。 2、自升式平台在我国的应用 2.1 自行设计建造的“渤海一号”和“渤海五号” 世界上第一艘自升式钻井平台产生于20世纪50年代。我国第一艘自升式钻井平台“渤海一号”于1967年由七○八所完成设计,1972年在大连造船厂建成交船。总长60.4m ,总宽32.5m,型深5m,井槽尺寸10. 5×10. 8m ,作业水深30m ,最大钻井深度4000m ,满载排水量5700t ,吃水3.3m。4根圆柱形桩腿, 直径2. 5m ,长度73m ,为摩擦支承桩。设计了液压油缸升降横梁插销式升降机构,每桩举升1600t。甲板可变载荷1400t（包括大钩载荷) ,自持能力30 天,定员90人。投入使用后,

海洋工程技术专业简介

海洋工程技术专业简介 专业代码560507 专业名称海洋工程技术 基本修业年限三年 培养目标 本专业培养德、智、体、美全面发展，具有良好职业道德和人文素养，掌握船舶与海洋工程装备制造等基本知识，具备船体和其他钢结构的放样、加工、装配、焊接、测量、检验、生产设计与管理能力，从事海洋平台、船舶及其他大型钢结构物的制造、修理、生产设计、生产组织与技术管理等工作的高素质技术技能人才。 就业面向 主要面向大型海洋装备制造、船舶制造、钢结构制造企业，船舶与海洋工程设计院所，以及船级社、海事局等相关单位，在放样、加工、装焊、检验、生产设计与管理等岗位群，从事施工作业、质量检验、生产设计与管理等工作。 主要职业能力 1.具备对新知识、新技能的学习能力和创新创业能力； 2.具备对船舶与海洋平台的类型、功能、构成及建造工艺流程等方面的系统认知能力； 3.具备较强的船舶与海洋平台识图与制图能力，及计算机绘图能力； 4.掌握本专业必备的数学、英语、工程力学、企业管理、计算机应用等方面的基础知识； 5.掌握船舶与海洋平台船体放样、加工、装配、焊接、测量与检验等方面的基本知识并具备一定的操作技能； 6.掌握船舶与海洋平台生产设计、生产组织与管理的基本知识且具备初步的应用

能力。 核心课程与实习实训 1.核心课程 船体识图与制图、海洋平台结构与制图、船舶与海洋平台焊接工艺、船体放样、船体加工与装配、海洋工程结构物制造技术、船体生产设计、海洋平台生产设计等。 2.实习实训 在校内进行气割下料、焊接实作、船体及海洋平台制图、船体放样、船体装配、船体及海洋平台生产设计等实训。 在海洋工程装配制造、船舶制造或其他大型钢结构制造企业进行实习。 职业资格证书举例 放样号料工装配工电焊工冷作工气割工 衔接中职专业举例 机械制造技术船舶制造与修理船舶机械装置安装与维修焊接技术应用 接续本科专业举例 船舶与海洋工程机械工程金属材料工程

自升式海洋平台海淡水系统设计【开题报告】

开题报告 船舶与海洋工程 自升式海洋平台海淡水系统设计 一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 中国已是世界造船大国,海洋工程方兴未艾。2006年5月31日,国内首座122m(400ft)水深平台“海洋石油941”(JU-2000E设计型号)在大连船舶重工集团有限公司建成,交付中海油服使用。2007年9月3日,中国首座自行设计建造的齿轮齿条升降的自升式钻井平台“中油海5号”,在青岛北海船舶重工有限公司竣工并交付使用。如今中国已拥有一套完整的与船舶海洋工程配套的教育、科研、生产与工业体系。随着中国经济发展对能源需求的提高及科技的不断进步,可以相信在不远的将来,中国必将在自升式平台的设计、建造与市场占有率上居重要地位。 船舶柴油机动力装置运转时，有许多机械、设备会散发出大量的热量，为了保证部件正常工作，必须及时将这些多余的热量散发出去。因此，冷却水系统的功用，就是对需要及时散热的机械和设备提供足够的冷却水进行冷却，以保证其在一定合适的温度范围内安全、可靠地工作。目前，船舶柴油机冷却水温度的自动控制系统大多采用的是电子式控制方式，使用的是模拟式调节仪表，主要以电子器件的逻辑运算输出控制信号，来驱动继电器对电动机进行转向控制，从而达到对温度的控制。从整体上看主要存在以下两个明显的缺点：采用的元器件比较落后，导致电路较为复杂，使用的逻辑元器件也较多，增加了备件管理和维护工作的难度；由于系统整体比较复杂，及模拟仪表的实现功能的限制，这些温度控制器都采用了最简单的控制规律，不能提供很好的控制性能。鉴于此，提出了基于单片机控制的船舶柴油机冷却水温度控制方法。 单片机控制船舶柴油机冷却水温度是一种新型的水温控制方法。单片微处理器具有高精确度、高灵敏度、高响应速度，以及耗能少、自动控制、安全可靠等优点，同时，其逻辑控制运算是由软件来进行的，容易实现各种控制规则，甚至是比较复杂的控制算法的实现，而且不受外界工作环境的影响，因此，基于单片机的温度控制器可以安全可靠地运行，智能控制冷却水的温度稳定在某一给定值，或者给定值附近，使得船舶柴油机冷却水温度测控满足现代远洋船舶的要求。 ENGARD控制系统是当前中央冷却水温度的一种新型控制系统。与传统船舶中央冷却

《海洋平台设计原理》课程复习要点

桩基分类:施工方法:打入桩基础/钻孔灌注…/钟型…承载性状:摩擦型桩/端承型桩. 受压桩的轴向承载力计算方法:静力法(以土壤力学实验和桩的载荷实验取得的数据位依据,把桩的特性/土壤的相对密度和被扰动土的抗剪强度等指标联系起来,再把试验数据用于这些指标/即可对受压桩的周向承载力进行估算)动力法(包括动力打桩公式、波动方程和动力试验方法)静载试桩法(基本又可靠的方法.在工程现场直接对桩加载,测试土对桩的阻力,准确) 横荷作用下单桩破坏性状:桩身由于载荷产生的弯矩过大而断裂;桩周土被挤出,导致桩整体转动,倾倒或桩顶位移过大.刚性桩破坏(桩短/桩顶自由,桩的相对刚度很大,破坏时桩身不会产生绕曲变形,而是绕靠近桩端的一点做刚体转动;桩很短/桩顶嵌固,桩与承台呈刚性平移)半刚桩破坏(半刚性桩或中长桩指在横向载荷作用下,桩身挠曲变形,但桩身位移曲线只出现一个位移零点;中长桩桩顶嵌固时,桩顶将出现较大反响固定弯矩,桩身弯矩减小并向下部转移,桩顶水平位移比桩顶自由情况下减小)柔性桩破坏(桩的长度足够大且桩顶自由时,横向载荷作用下,桩身位移曲线出现2个以上位移零点和弯矩零点,且位移和弯矩随桩身衰减很快.). 群桩效应:当组成群桩的各个单桩间距较小时(8倍),由于相邻桩的相互作用,一般群桩的承载能力和变形特性要受到影响,这个影响通常成为群桩效应.沉降变大.影响群桩变形和各单桩荷载分配的主要因素：贯入深度与桩径比/桩的相对刚度/群桩布置. 自升式平台的重量分类:空载重量(钢料重量/动力装置重量/固定设备重量)可变载荷(压载水/有效可变载荷(可移动设备重量/消耗品重量/钻台载荷及其他载荷)). 拖航:平台重量=满载排水量=空载+可变载荷.升降:举升能力=空载+可变载荷.钻井:满载钻井重量=空载+可变载荷(包含钻井载荷)自存:风暴状况平台重量=空载+可变载荷(放弃部分载荷) 移航—就位—放桩—预压—升起主体—作业—降下主体—拔桩—提桩—固桩后移航 获得自升式平台主要方式:直接从国外购买引进/购买平台图纸国内建造/自主设计建造 自结构组成:船体升降机构桩腿桩靴专业设备生活模块直升机平台吊机……湿拖+干拖 自升式平台的强度分析至少考虑工况:正常作业工况/迁移../升降..和自存.. 桩腿长度:桩腿设计入水深度,最大工作水深,静水面以上波峰高度,峰隙高度,船体型深,升降室高,余量. 半台设况:1.满载半潜/静水状态,无向上加速度运动;2.满载半潜/静水状态,有向上加速度运动;3.满载半潜/静水状态,有向上加速度运动/大钩有负荷;4.满载半潜/风暴横浪/波峰居中;5.满载半潜/风暴横浪/波谷居中;6.满载拖航/斜浪状态;7.满载半潜/风暴横浪/波谷位于迎浪的前排立柱处/水平横撑破坏;8.满载半潜/风暴横浪/波峰位于迎浪的前排立柱处/水平横撑破坏.关键技术:高效钻井作业系统/升沉补偿系统/定位系统/水下设备/平台设备集成控制. 平台特点:由立柱提供工作所需的稳性;水线面小,固有周期大,不大可能和波谱的主要成分波发生共振,运动响应小;浮体位于水面以下的深处,波浪作用力小.当波长和平台长度处于某些比值时,立柱和浮体上的波浪作用力能互相抵消,平台上的作用力很小,理论上甚至可以等于零.优点:具有极强的抗风浪能力/优良的运动性能/巨大的甲板面积和装载容量/高效的作业效率/易于改造并具备钻井/修井/生产等多种工作功能,无需海上安装,全球全天候的工作能力和自存能力等优点.设计要点:立柱上不设置舷窗或窗;立柱应与上壳体舱壁对齐且连结成整体;立柱应尽可能通过下壳体甲板;立柱/下壳体或柱靴可设计成有骨架支撑的壳体或无骨架支撑的壳体.

海洋平台-30题答案

红字的为待完善或不确定的 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？ 固定式平台导管架平台 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）。 半固定式平台牵索塔式平台（Spar）：张力腿式平台（TLP）： 2.海洋平台有哪些类型？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.设计半潜式平台的关键技术有哪些？ 总体设计技术、系统集成技术、钻井系统集成与钻井设备技术、平台定位技术、结构强度与疲劳寿命分析技术、平台制造技术等。（深水半潜式） 4.设计SPAR平台的关键技术有哪些？ 目前对Spar平台的研究主要集中在平台动力响应、系泊系统、疲劳分析、垂荡板和侧板的设计研究以及平台主体与系泊系统、平台构件之间的相互作用的耦合分析,同时,浮力罐与支架间的碰撞问题近年来也成为研究的热点问题之一 5.海洋平台的设计载荷分为哪三类？各类载荷的定义？ 使用荷载：平台安装后，在整个使用期间，平台受到的除环境荷载以外的各种荷载。 环境荷载：由海洋的风、波浪、海流、海冰和地震等水文和气象要素在海洋平台上引起的荷载。 施工荷载：平台在施工期间所受到的荷载，是发生在建造、装船、运输、下水、安装等阶段的暂时性荷载。 6.在导管架平台建造过程中常见的施工措施有哪些？ 吊装力：平台预制和安装过程中对平台组件的起吊力。 装船力：直接吊装&滑移装船，强度&稳性校核。 运输力：驳船装运&浮运，支撑力&拖航力。 下水力和扶正力：导管架平台安装。 安装期地基反力：地基的支撑力。

胜利作业三号自升式修井作业平台的总体设计

文章编号：!""!#$%""（&""&）"&#""’!#"$ 胜利作业三号自升式修井作业平台的总体设计 王泉，郭洪升 （上海交通大学，上海&"""’"） 摘要：结合胜利作业三号自升式修井作业平台叙述了自升式平台的总体设计特点，对如 何根据平台的设计要求及环境条件确定平台的结构型式、平台的主尺度与总体布置进行了分析 研究，对设计各类自升式平台具有一定的参考意义。 关键词：自升式平台；总体设计；结构型式 中图分类号：()%*+)$文献标识码：, !引言 胜利作业三号自升式修井作业平台是“九五”国家重大技术装备科研攻关项目，是国内自行设计建造的第一艘齿轮齿条升降的三腿自升式修井作业平台，由胜利石油管理局联合上海交通大学共同研究设计的。该平台于!--.年+月开始设计，!---年%月完成设计并通过中国船级社审查，!---年-月开始在青岛北海船厂施工建造。本文结合胜利作业三号自升式修井作业平台介绍自升式平台的总体设计。"设计要求及环境条件的设计标准 "/!设计要求 !）本平台配!""0海洋直流电驱动修井机，能适用于$%""1（&) .吋）深度内的直、斜井的大修、小修作 业。（&） 作业范围：渤海湾水深%2&%1内泥砂质海底的海域。（’）平台为无冰期作业。（$）平台按334规范设计，入334级。（%）使用年限：&"年。（+）定员：’%人。（)）自持力：&"天。 "/"环境条件的设计标准 （!）风速：正常作业：’+156，风暴自存：%!/%156；拖航：’+156（完整稳性，一般迁航）；%!/%156（完整稳性，风暴迁航）；&%/.156 （破舱稳性）。（&）波高、周期（&%1水深）：正常作业：+/+1，-6；风暴自存：)/+1，-6。 （’）潮位：天文潮差：!/$$1；风暴潮增水：&/"’1。 （$）海流流速：正常作业：!/&.%156（&/%78）；风暴自存：!/&.%156（&/%78） 。（%）大气温度：#!%92$"9（极值温度）；#’/%92&./.9 （月平均温度）。#平台结构型式的确定 自升式平台的作业水深范围通常为%2-"1。由平台主体（漂浮于水面时为浮体）、桩腿（带桩靴）、升降装置三部分组成。结构形式是各种各样的，按平台主体的形状、桩腿的数目及形式、升降装置的类型等可分为井口槽式平台和悬臂梁式平台。由于悬臂式平台的悬臂（连同钻台及井架）可以伸出到小型导管架式生产平台的上面进行修井作业，而井口槽式平台很难在导管架式生产平台的上面进行修井作业，因为胜利油田目前的生产平台都是导管架式的，所以胜利作业三号确定为悬臂梁式平台。 #/!平台主体 平台主体平面形状与桩腿的数目密切相关，一般有三角形（三腿）、矩形（四腿）、和五角形（五腿）等。三桩腿和四桩腿是最常见的，虽然三腿平台对平台的重心位置要求高，插拔桩作业要求严格，需要压载收稿日期：&""!:!":"%作者简介：王泉（!-+%:），男，高级工程师，在职博士生。?!’?第!)卷第&期中国海洋平台万方数据