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第三章 导管架平台总体设计

堆积冰的高度。
甲板的层间高度,一般按设备高度等确定, 下层甲板与底层甲板之间净高度取 3.5~3.7m,下层甲板与主甲板之间净高度 取5.5~6.1m。
主甲板布置不宜太高,以不妨碍浮吊把模 块和设备吊到甲板上为限。
2 支承结构轮廓尺度确定
(1)导管架的顶高程
平台方位依据主导风向、波向、流向、海冰方向, 以及使用要求综合确定。
遵循以下原则: 1 有利于抵抗海洋环境荷载作用 2 便于工作船停靠 3 要满足平台上部设施与设备工艺布置的要求
二、平台支承结构的型式设计
1 导管架结构型式与撑杆布置
导管架按腿柱的多少分类: 三腿柱导管架:等边三角形布置,主要用于井口
4 设施和设备模块
按起重机的允许最大吊装能力将上部设施与设备 分为若干模块。模块在陆上制作好后,吊运到平 台上组装。
二、导管架平台分类
井口平台 生产处理平台 泵站与压缩机平台 生活平台 火炬平台 集油(气)平台 注入平台 综合平台 其他种类平台
三、导管架平台的特点
(1)结构受力状态好,结构制造方便,有利于防腐, 减轻结构重量。
作用: (1)作为打桩定位和打桩导向 (2)架设临时施工平台 (3)增加结构抗倾覆力矩 (4)附属设施的支撑,系靠船设备
2 钢管桩
钢管桩是一根细长的焊接圆管,它通过导管架腿 柱打入海床,由若干根单桩组成群桩基础。
3 甲板结构
位于桩顶以上,由板、梁、桁架或立柱构成的支 撑框架结构。
作用:提供使用空间,在其上布置设施和设备。
动及防火的措施
二、施工参数
预制场地有足够的工作面积;供水供电方便、充足,能 正常进行构件制造;水、陆交通方便;有足够的工作船 和起
三、海洋环境参数
包括:产生荷载作用的风、浪、流等,影响工作的风、 雨、雪等,影响平台寿命的地基土壤、海水腐蚀性等。
保护平台、火炬塔支承平台。 四腿柱导管架:腿柱布置呈正方形或矩形,4条腿
柱等斜度或一侧垂直另一侧倾斜。主要用于井口 保护平台、生活平台、压缩机平台等。 八腿柱导管架:腿柱按矩形布置,呈双斜对称型 式,每行4条腿柱,主要用于综合平台,其甲板面 积大。 此外还有6、9、12、16、24腿柱的导管架,世界 总趋势是向少腿柱发展,目前大多数是4腿柱和8 腿柱。
第二节 导管架平台的构成及分类
一、导管架平台的构成及各部分的作用
导管架平台
导管架 支承结构
钢管桩
甲板 上部设施 与设备 设施和设备
1 导管架
由腿柱和连接腿柱的纵横杆系所组成的空间构架。
腿柱又称导管,是中空的,钢管桩通过腿柱打入 海床,以便固定导管架。
纵向与横向连接杆称为支撑,用于传递水平荷载, 保证结构稳定性。
裙桩布置用于水平荷载对地基引起的倾覆立即占 地基总负载相当大比例的情况
3 导管架结构型式选择的依据
最基本的参数是水深、平台上部设施与设备重量、 上部设施与设备需要的空间(甲板面积)。
掌握上部设施与设备的重量分布、油井的数量、 产量和位置,辅助设施的位置。
了解海洋环境资料、地质地貌、可能的施工方法。
第三章 导管架平台 总体设计
第三章 导管架平台总体设计
总体设计:按一般的设计准则、法规和标 准处理平台上部设施和设备的工艺布置与 支承结构选型的总体问题。
目的:寻求平台总体的最优设计方案。 平台设计过程就是反复进行工艺布置与结
构选型的过程。
第一节 设计参数
平台使用参数 施工参数 海洋环境参数 海底地质参数
三、平台主要轮廓尺度确定
1 上部结构轮廓尺度的确定
1)甲板面积 主要取决于使用要求、上部设施、设备的工艺布
置、设施与设备的外形尺寸。
还要考虑海上平台要具有一定的自持能力及二次 采用所需要增加设施的空间。
人员的安全操作、设备维修、着火源的保护及危 机情况下人员逃生的安全空间。
一般较大型的平台甲板都是采用分层布置,以增 加使用面积,减小平面尺度。
工作环境参数: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。
极端环境参数:平台在使用年限内,极少出现的恶劣环 境参数,作为保证平台生存标准。其选用的各种荷载重 现期均大于平台使用年限,我国规范规定不小于50年。
四、海底地质参数
海底地貌、浅地层剖面、土层的分类、分布等,软硬岩 土层的接触关系,本海域不良工程地质现象。根据这些 资料分析地质参数,确定适宜的持力层。
撑杆布置
K型撑杆、X型撑杆 X型撑杆可采用细长杆件,
减少导管架总重量,但焊 接点多,焊接工作量大。
K型撑杆重量增加,费用低
一般深水海域和地震海域 采用X型撑杆
2 桩基布置型式
边桩:把桩均匀的布置在导管架底部的四周 裙桩:把桩布置在导管架四个角柱的周围 应用:
边桩布置用于平台上部竖向荷载显著大于水平荷 载引起的倾覆力矩对地基的作用
(2)适于水深、浪高、风大的恶劣环境。 (3)能解决海上打桩定位和施工期间稳定桩基,导
管架作为桩基的一部分,能保证结构整体稳定。 (4)陆上分块预制、海上组装,缩短海上吊装时间,
节省投资。 (5)技术成熟、平台适用性强。
第三节 平台的方位、结构形式及主 要尺寸设计
一、平台的方位设计
平台方位:是指在标明正北方向的平面图上,平 台主轴与正北方向的夹角。
一、平台使用参数 主要包括平台的用途和工艺要求。
使用年限 平台设置的位置及该位置的水深 是否有人居住,如有人居住,居住人数、人员上
下平台方法及紧急撤离方法 平台工艺布置要求及处理方法 供应船的尺寸、停靠方式,直升飞机的型号及停
泊场的布置,起重设备能力及数量 油(气)井的数目、间距 保证工作人员和设备的安全、防止污染、减少振
平台甲板平面一般分为中央甲板区和悬臂甲板区。
2)甲板高程
底层甲板下缘和波峰之间要保持一定空隙,底层甲 板下缘的高程:
设计高潮位 Ht 一般取高潮累积频率10%的潮位。 设 可计能波值高。HW 通常为50年或100年重现期最大波高的 一般取值范围1.0~3.0之间。 有冰海域的平台,确定底层甲板高程要考虑平台前
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