纪志远 雷俊杰

海洋石油工程股份有限公司设计院, 天津 300451

0 前言

随着世界油气能源需求的不断增长,深海油气田开发已成为世界海洋油气领域的重要发展方向。深水半潜平台(Semi-submersible Platform)作为大型浮式结构物,是集油气处理、储卸油、生活、供电等多功能于一身的海上油气综合开发处理中心,其作业水深可达2 000 m,是深海油气田开发的重要装备[1-8]。深水半潜平台船体压载系统位于船体底部,具有稳定船体平衡,控制吃水、排水,减少船体变形及减轻船体振动的作用,对深水半潜平台船体系统十分重要[9-15]。在保证船体系统安全稳定的前提下,选取合适的管道材质应用于压载系统,实现管道应力水平、管道重量控制及整体经济性最佳的设计方案,成为各工程公司面临的棘手问题。因此,本文采用CAESAR II软件分别对采用碳钢涂塑、铜镍和玻璃钢三种管道材质的深水半潜平台船体压载系统进行研究,对比分析管道应力比、管道重量、管道穿舱载荷、管道固有频率以及经济性五个方面差异,并得出压载系统管道选材最佳推荐方案。

1 压载系统介绍

不同于浅海固定平台,深水半潜平台由上部组块与船体部分构成,船体部分可分为中间立柱和下部浮体,见图1。

图1 深水半潜平台示意图Fig.1 Semi-submersible platform

深水半潜平台下部浮体呈“回”字形结构,见图2。

图2 下部浮体“回”字形结构图Fig.2 The concentric square shape structure of hull

在平台调载过程中,位于浮体底部的压载系统通过压载水泵和压载管道将海水注入压载舱内以及排出船体,调整船体吃水深度。……