张力腿平台筋腱支撑浮筒关键技术与试验研究

发布时间：2020-11-03 00:57

【学位单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TE952
【部分图文】：

第1章绪论3图1.1张力腿平台结构示意图张力腿平台主体上的立柱和平台下体可以为平台主体提供足够的浮力使其能够通过自身浮力漂浮于海上，筋腱将平台主体与海底桩基进行连接，并为平台主体提供一个张力使平台主体吃水深度增加，从而使平台主体所受浮力远大于自身重力，筋腱与平台连接后使筋腱始终处于绷紧状态，在筋腱的张紧力作用下使平台达到一个稳定状态[16][17]。筋腱与平台和海底桩基的连接是通过半柔性、半刚性的连接器进行连接的，这种半柔性半刚性的连接器允许筋腱绕着连接器转动一定角度，从而使整个平台在水平面上可以产生水平运动，但限制了平台的垂荡、横摇和纵摇运动等水平运动域外的运动，使平台在竖直平面上几乎为刚性，而在水平方向有着顺应性[18][19]。筋腱与平台和海底桩基连接的半柔性的连接器还能为连接处提供一定转动刚度，如果连接器不能提供转动刚度，会使筋腱过度倾斜，增加张力腿平台的水平运动位移，使平台具有不稳定性。张力腿平台的这种半顺应半刚性的结构特点，使平台具有良好的运动稳性，能够在各种恶劣的海况下稳定工作而不受影响。现今，世界上已经建成的张力腿平台已有25座之多，他们的结构组成和工作方式基本相同，为了提高张力腿平台的浮稳性平台主体的结构形式有所不同。张力腿平台按平台主体结构形式的不同可以分为传统式张力腿平台（CommonTensionLegPlatform，简称CTLP）、星海式张力腿平台（SeastarTensionLegPlatform，简称SeastarTLP）、迷你式张力腿平台（MinimumOffshoreSurfaceEquipmentStructure，简称MOSESTLP）和延伸式张力腿平台（ExtendedTensionLegPlatform，简称ETLP），这四种张力腿平台如图1.2所示[20]。以上所述的张力腿平台中星海式张力腿平台由Atlantia公司设计、迷你式张力腿平台由MOD

哈尔滨工程大学硕士学位论文4a传统式张力腿平台b星海式张力腿平台c迷你式张力腿平台d延伸式张力腿平台图1.2张力腿平台类型1.3.2张力腿平台研究现状国外对张力腿平台研究起步较早，1954年，美国R.O.Marsh首次提出张力腿平台这一概念，该平台的提出受到了各国相关科研领域的关注[22]。1962年英国石油开发公司第一次在苏格兰附近30m水深海域建造了第一座张力腿平台试验平台“Triton”，对张力腿平台性能进行了研究，研究结果表明张力腿平台具有良好的水动力性能，在波浪中运动响应良好，该试验强有力地证明了张力腿平台的优越性，大大推进了张力腿平台的后续发展。20世纪70年代，美国、日本、荷兰、意大利等国家对张力腿平台进行了大量试验研究。1984年，Conoco公司在北海Hutton油田建造了世界上第一座张力腿平台，并成功采油，该公司的张力腿平台建造成功标志着张力腿平台技术的成熟[23]。20世纪90年代开始张力腿平台被多家公司大量建造，直至2010年5月，世界上已建造张力腿平台已有25座[24]，表1.1为国外现有TLP平台概况。表1.1国外现有TLP平台概况序号平台名称位置业主投产年份作业水深（m）平台类型1Hutton北海Conoco1984157传统型2Jolliet墨西哥湾Conoco1989542传统型3Snorre北海Sage1992297传统型4Auger墨西哥湾Shell1994853传统型

第1章绪论7通过以上国内外调研发现张力腿平台安装过程中虽然筋腱安装方法有水平安装和竖直安装两种，但无论哪种方法都需要筋腱支撑浮筒对筋腱提供临时浮力支持，直至张力腿平台主体与筋腱完成连接。从张力腿平台安装方法中可以看出筋腱支撑浮筒是平台安装过程中必不可少的安装工具，在平台安装过程中起着非常重要的作用，筋腱支撑浮筒的安全性直接决定着张力腿平台安装的可靠性，因此有必要对筋腱支撑浮筒进行深入研究。1.4筋腱支撑浮筒国内外研究现状筋腱支撑浮筒是张力腿平台安装过程中必不可少的安装工具，国外在此方面研究较早，我国对筋腱支撑浮筒的研究相对落后，近几年才开始有所研究，本节将对国内外筋腱支撑浮筒研究现状进行调研。1.4.1筋腱支撑浮筒国外研究现状国外对筋腱支撑浮筒的研究比较成熟，已经有多家公司可以自主生产筋腱支撑浮筒，但筋腱支撑浮筒作为张力腿平台安装的临时工具，目前还没有专门针对筋腱支撑浮筒的设计规范。美国DDI公司在筋腱支撑浮筒的设计和制造中有着丰富的经验，曾在10余座张力腿平台的安装中使用了DDI公司的筋腱支撑浮筒，DDI公司引领了筋腱支撑浮筒的发展，表1.2列出了10座使用DDI公司筋腱支撑浮筒的张力腿平台及地点[48]。目前DDI公司的筋腱支撑浮筒能提供454吨浮力，图1.5为DDI公司的筋腱支撑浮筒。表1.2DDI公司筋腱支撑浮筒使用情况平台名称安装地点平台名称安装地点BigFootGOMOvengW.Africa图1.3筋腱与海底桩基连接图1.4筋腱与平台连接
【参考文献】

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本文编号：2867843