一種可設置寬浮箱的張力腿平臺制造技術

本實用新型專利技術公開了一種可設置寬浮箱的張力腿平臺—WTLP，包括上部組塊、下浮體、張力腿系統及底部基礎等四大部分；立柱設在上部組塊下側并支撐上部組塊，下浮體底部角點上各設有若干張力腿與底部基礎相連，對平臺提供向下的拉力以固定平臺。該WTLP平臺因在的圓形立柱與方形浮箱間采用了“方轉圓”的過渡段連接結構，從而可以在采用圓形立柱以保障平臺在位性能的基礎上，將浮箱設計得更寬而增加底部浮力并改善自浮穩性，有利于在碼頭及航道水深受限的建造場地實現上部組塊與下浮體的整體建造，并可采用濕拖的運輸方式，同時寬浮箱的設計也有助于將浮箱設計得更薄，從而有利于減小平臺在位時所受到的流載荷而改善TLP平臺的在位性能。

Tension leg platform capable of setting wide floating box

The utility model discloses a set width of the floating box tension leg platform - WTLP, including the upper block, floating body, tension leg system and the bottom base of four parts; the upper block and the lower column located in the upper part of the supporting block, the bottom corner of the floating body is provided with a plurality of tension legs connected with the bottom based on the platform to provide a downward pull of fixed platform. The WTLP platform for the circular and square column pontoon in between the transition section side turn round \connecting structure, which can be used in the circular column in order to protect the basic platform in the performance, the floating box design more wide and increase the bottom and improve self floating stability, favorable in Wharf and the channel depth limited construction site to achieve the upper block and pontoon overall construction, and can be used wet mop mode of transportation, design and wide floating box also helps the floating box design thinner, so as to reduce the flow load by the platform, and improves the performance in the reign of TLP platform.

【技術實現步驟摘要】
一種可設置寬浮箱的張力腿平臺
本專利技術涉及一種張力腿平臺，屬于海洋工程領域，尤其涉及一種可設置寬浮箱的張力腿平臺。
技術介紹
張力腿平臺是一種典型的深水浮式平臺，簡稱TLP(TensionLegPlatform)，一般由上部組塊、下浮體、張力腿系統、底部基礎等四部分組成。張力腿平臺通過下浮體的剩余浮力為張力腿提供足夠的預張力，使張力腿時刻處于受拉的繃緊狀態，從而使平臺在平面外的運動(橫搖、縱搖、垂蕩)近于剛性，而平面內的運動(橫蕩、縱蕩、艏搖)則顯示出柔性，成為一種垂直系泊的半順應式平臺。由于張力腿平臺在各個自由度上的運動固有頻率都遠離常見的波浪能量集中頻帶，具有良好的耐波性能，自上世紀90年代首座TLP實施以來獲得了很大的發展，現已成為海上油氣田開發當中的一種重要的平臺結構型式。根據下浮體結構形式的不同，現有張力腿平臺主要可分為四種類型：第一種：傳統式張力腿平臺(簡稱：CTLP)，其下浮體由四個立柱、四個底部方形浮箱構成，立柱位于下浮體最外沿的四個角上，一般為圓形或方形截面，與底部方形浮箱之間直接對接。張力腿系統安裝在立柱底部的外沿。由于圓形立柱在水動力性能、結構受力性能、節省鋼料重量等方面較方形立柱有明顯優勢，現有CTLP全部采用了圓形立柱。但圓形立柱在與底部方形浮箱的連接方面，結構形式與建造方面均不如方形立柱方便，而且底部浮箱不宜設計得過寬，否則相鄰兩個浮箱內側的外板會過份接近，給結構連接帶來困難，通常CTLP的浮箱寬度不超過0.6倍的立柱直徑。較窄的底部浮箱會導致張力腿平臺在整體建造的情況下，因底部浮力不足而面臨自浮吃水過大的問題。因而在建造碼頭或航道水深受限的情況下，傳統式張力腿平臺不得不采用上部組塊與下浮體分開建造，然后再到海上進行對接安裝的方法，或在整體建造的情況下借助臨時浮箱進行下水或拖航。海上對接安裝離不開大型海上安裝工程船舶，海上聯合調試的成本也遠高于塢內或碼頭調試，這均將增加張力腿平臺的投資成本；采用借助臨時浮箱的方式進行下水同樣面臨建造臨時浮箱帶來的成本增加問題，同時，臨時浮箱與平臺的連接與快速拆除的可靠性也存在額外的技術風險；第二種：延伸式張力腿平臺(簡稱：ETLP)，不同于傳統式張力腿平臺，延伸式張力腿平臺的立柱不再位于平臺下浮體的最外沿，其在下浮體底部的每一個邊角上都有一部分水下浮箱向外延伸形成懸臂梁結構，各懸臂梁的端部安裝張力腿系統，這是延伸式張力腿平臺區別于傳統類型張力腿平臺最顯著的特點。如果ETLP采用圓形立柱，則同樣會面臨底部浮箱不宜設計得過寬、自浮吃水過大的問題。但如果采用方形立柱，平臺在位性能又會受到影響。同時，由于ETLP的立柱較CTLP的立柱更加靠近下浮體的中央，相同水線面面積的情況下，ETLP的穩性不及CTLP，通常在濕拖運輸過程中不得不借助臨時浮箱以改善穩性；第三種：海之星張力腿平臺(SeaStarTLP)，該型TLP的下浮體采用了獨特的中央柱單柱式設計，中央柱穿過水面，上端通過導管架結構支撐著上部組塊，下端在水平方向上向外延伸出夾角互為120°的三個矩形截面的浮箱，形成輻射狀懸臂梁結構，且浮箱的末端截面也逐漸縮小，其端部與張力腿系統相連接。該型平臺由于僅有一個立柱，水線面面積有限，往往適用于組塊噸位較小的小型張力腿平臺。同時，該型平臺因穩性不足而不得不采用分體建造、海上對接組裝的建造安裝方式；第四種MOSES系列張力腿平臺。MOSESTLP是“最小化深海水面設備結構”(MinimumOffshoreSurfaceEquipmentStructure)的簡稱。該型平臺的下浮體由四個立柱與底部基座組成，底部基座中央為一正方體，每條棱沿對角線向外延伸形成懸臂梁結構，懸臂梁末端截面逐漸縮小，張力腿系統就連接在這四條懸臂梁的端部。立柱與基座連為一體，分別坐落在基座中央立方體頂面的四個邊角上。相比ETLP，MOSESTLP的立柱間距更小，立柱水線面面積更小。與SeaStarTLP類似，由于自浮穩性不足，MOSESTLP在建造、安裝方面也同樣存在不得不采用分體建造、海上對接組裝的建造安裝方式的問題。
技術實現思路
本專利技術的主要目的在于克服現有技術存在的上述問題，而提供一種可設置寬浮箱的張力腿平臺—WTLP，因其在TLP平臺常用的圓形立柱與方形浮箱間采用了“方轉圓”的過渡段連接結構，從而可以在采用圓形立柱以保障平臺在位性能的基礎上，將浮箱設計得更寬而增加底部浮力并改善自浮穩性，有利于在碼頭或航道水深受限的建造場地實現上部組塊與下浮體的整體建造，并可采用濕拖的運輸方式，同時寬浮箱的設計也有助于將浮箱設計得更薄，從而有利于減小平臺在位時所受到的流載荷，進而改善TLP平臺的在位性能，有效提高張力腿平臺的可實施性、安全性及綜合經濟效益。本專利技術的目的是由以下技術方案實現的：構造一種可設置寬浮箱的張力腿平臺—WTLP，設有：上部組塊、下浮體、張力腿系統及底部基礎等四大部分。立柱設在上部組塊下側并支撐上部組塊，上部組塊可用于布置各種生產工藝設施、鉆井設施、生活設施及直升飛機平臺等；下浮體用于提供大于平臺自身重量的浮力以支持整個平臺，同時確保底部張力腿擁有足夠的預張力；下浮體底部角點上各設有若干張力腿與底部基礎相連，對平臺提供向下的拉力以固定平臺。立柱優選地呈軸對稱分布。下浮體由四個圓形立柱、底部方形浮箱、以及下浮體底部四個角點處用于連接立柱與浮箱的連接過渡段組成，每一浮箱連接相鄰兩個連接過渡段；下浮體底部四個角點處用于連接立柱與浮箱的連接過渡段，其上端呈圓形并與圓形立柱的下端對接，下端與浮箱相連的兩側為平邊，分別與兩個浮箱對接，該連接過渡段的兩側從浮箱上表面的高度至過渡段的頂部為“方轉圓”的凸臺結構，連接過渡段的外側與上部圓形立柱平齊；張力腿的上部連接在下浮體底部四個角點處用于連接立柱與浮箱的連接過渡段的外側。此外，本專利技術的目的也可以是由以下技術方案實現的：構造一種可設置寬浮箱的張力腿平臺，包括上部組塊、下浮體、張力腿系統及底部基礎等四大部分；立柱設在上部組塊下側并支撐上部組塊，下浮體底部角點上各設有若干張力腿與底部基礎相連，對平臺提供向下的拉力以固定平臺。優選地，下浮體由四個圓形立柱、底部方形浮箱、以及下浮體底部四個角點處用于連接立柱與浮箱的連接過渡段組成。優選地，立柱呈軸對稱分布。優選地，每一浮箱連接相鄰兩個連接過渡段。優選地，浮箱的長度大于連接過渡段的寬度。優選地，下浮體底部四個角點處用于連接立柱與浮箱的連接過渡段，其上端呈圓形并與圓形立柱的下端對接，下端與浮箱相連的兩側為平邊，分別與兩個浮箱對接，該連接過渡段的兩側從浮箱上表面的高度至過渡段的頂部為“方轉圓”的凸臺結構，連接過渡段的外側與上部圓形立柱平齊。優選地，張力腿的上部連接在下浮體底部四個角點處用于連接立柱與浮箱的連接過渡段的外側。本專利技術的有益效果：⑴寬浮箱的設計可以有效增加底部浮力，減小平臺的自浮吃水，從而有利于在碼頭或航道水深受限的建造場地實現上部組塊與下浮體的整體建造與聯合調試；⑵WTLP平臺具有足夠的自浮穩性，可以采用濕拖的方式進行運輸，有效節省運輸船舶或臨時浮箱的投資成本，安全性能及可靠性更高；⑶WTLP平臺采用圓形立柱，其水動力性能、結構受力、等效鋼材利用率等方面全面優于采用方形立柱的張力腿平臺，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種可設置寬浮箱的張力腿平臺，其特征在于：包括上部組塊、下浮體、張力腿系統及底部基礎四大部分；所述下浮體由立柱、浮箱、以及下浮體底部角點處用于連接所述立柱與所述浮箱的連接過渡段組成，所述立柱設在所述上部組塊下側并支撐所述上部組塊，下浮體底部角點上各設有若干張力腿與底部基礎相連，對平臺提供向下的拉力以固定平臺。

【技術特征摘要】
1.一種可設置寬浮箱的張力腿平臺，其特征在于：包括上部組塊、下浮體、張力腿系統及底部基礎四大部分；所述下浮體由立柱、浮箱、以及下浮體底部角點處用于連接所述立柱與所述浮箱的連接過渡段組成，所述立柱設在所述上部組塊下側并支撐所述上部組塊，下浮體底部角點上各設有若干張力腿與底部基礎相連，對平臺提供向下的拉力以固定平臺。2.根據權利要求1所述的可設置寬浮箱的張力腿平臺，其特征在于：所述下浮體由四個圓形立柱、底部方形浮箱、以及下浮體底部四個角點處用于連接立柱與浮箱的連接過渡段組成。3.根據權利要求2所述的可設置寬浮箱的張力腿平臺，其特征在于：所述立柱呈軸對稱分布。4.根據權利要求3所述的可設置寬浮箱的張力腿平臺，其特征在于...

【專利技術屬性】
技術研發人員：羅東紅，李志剛，尹漢軍，王一江，蔡元浪，高靜坤，杜河泉，楊輝，劉波，楊亮，楊小龍，劉浩，楊寧，
申請(專利權)人：中國海洋石油總公司，中海石油深海開發有限公司，海洋石油工程股份有限公司，
類型：新型
國別省市：北京,11