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海洋能源科普——鋼質(zhì)導(dǎo)管架式平臺(tái)

2024-02-02 16:41     來(lái)源:海洋石油裝備與材料     海上油氣海上油氣平臺(tái)導(dǎo)管架
鋼質(zhì)導(dǎo)管架式平臺(tái)是用插打入海底的樁作為基礎(chǔ)來(lái)承擔(dān)垂直載荷和抵抗水平載荷的平臺(tái)。其中,最早出現(xiàn)的導(dǎo)管架式平臺(tái)應(yīng)用最為廣泛。導(dǎo)管架式平臺(tái)主要由四大部分組成:導(dǎo)管架、樁、導(dǎo)管架帽和甲板。在許多情況下,導(dǎo)管架帽和甲板模塊合二為一,所以這時(shí)導(dǎo)管架式平臺(tái)僅分為導(dǎo)管架、樁和甲板模塊三部分。

甲板由各種組塊組成,平臺(tái)可以是一個(gè)多層甲板組成的結(jié)構(gòu),也可以是單層甲板組成的結(jié)構(gòu),視平臺(tái)規(guī)模大小而定。如鉆井區(qū)域的模塊可稱(chēng)為鉆井模塊;機(jī)械動(dòng)力區(qū)的可稱(chēng)為動(dòng)力模塊;生活區(qū)的稱(chēng)為生活模塊等。導(dǎo)管架系鋼質(zhì)桁架結(jié)構(gòu),由大直徑、厚壁的低合金鋼管焊接而成。鋼桁架的主柱(也稱(chēng)大腿或腿柱)作為打樁時(shí)的導(dǎo)向管,故稱(chēng)導(dǎo)管架。其主管可以是三腿的塔式導(dǎo)管架,也有四腿式、六腿式、八腿式等,視平臺(tái)上部模塊尺寸大小和水深而定。導(dǎo)管架的腿柱之間由水平橫撐與斜撐、立向斜撐作為拉筋,以起傳遞負(fù)荷及加強(qiáng)導(dǎo)管架強(qiáng)度的作用。樁結(jié)構(gòu)有主樁式,即所有的樁均由主腿內(nèi)打入;也有裙樁式,即在導(dǎo)管架底部四周布置樁,裙樁一般是水下樁。樁的尺寸主要取決于樁的數(shù)量、上部設(shè)施與設(shè)備荷載、海底土質(zhì)性狀及沉樁方法。導(dǎo)管架平臺(tái)直接將上部設(shè)施固定在海底,導(dǎo)管架先在陸地預(yù)制好后,拖運(yùn)到海上安裝就位,然后順著導(dǎo)管架的樁腿打入鋼樁,最后在樁與導(dǎo)管之間的環(huán)形空隙里灌入水泥漿,使樁與導(dǎo)管連成一體固定于海底。平臺(tái)的上部組塊設(shè)于導(dǎo)管架的頂部,根據(jù)作業(yè)區(qū)域的波浪環(huán)境條件,最底層甲板要高于海平面一定距離,避免甲板上浪或者受到波浪沖擊。導(dǎo)管架平臺(tái)的整體結(jié)構(gòu)剛性大,適用于各種黏土和沙土等各類(lèi)海底土壤情況,但基巖偏淺的地質(zhì)情況應(yīng)對(duì)其適用性進(jìn)行專(zhuān)門(mén)研究。

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