spar研究現(xiàn)狀及發(fā)展展望(編輯修改稿)
2025-07-16 14:45 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 設(shè)置兩至四層垂擋板,增加平臺(tái)的附加質(zhì)量和附加阻尼,減少平臺(tái)在波浪中的運(yùn)動(dòng),提高穩(wěn)性。軟艙主要設(shè)置固定壓載艙,降低平臺(tái)重心,同時(shí)為Spar 平臺(tái)“自行豎立”過程提供扶正力矩。此外,主體外殼上還安裝兩至三列螺旋側(cè)板結(jié)構(gòu),減少平臺(tái)的渦激振動(dòng),改善平臺(tái)在渦流中的性能。2. 3 立管系統(tǒng)Spar 的立管系統(tǒng)主要由生產(chǎn)立管、鉆探立管、輸出立管以及輸送管線等部分組成。由于Spar 的垂蕩運(yùn)動(dòng)很小,可以支持頂端張緊立管(TTR) ,每個(gè)立管通過自帶的浮力罐或甲板上的張緊器提供張力支持。浮力罐從接近水表面一直延伸到水下一定深度,甚至超出硬艙底部。在中心井內(nèi)部,由彈簧導(dǎo)向承座提供這些浮罐的橫向支持。柔性海底管線(包括柔性輸出立管) ,可以附著在Spar 的硬艙和軟艙的外部,也可以通過導(dǎo)向管拉進(jìn)桁架內(nèi)部,繼而進(jìn)入到硬艙的中心井中。由于立管系統(tǒng)位于中央井內(nèi),因此在主體的屏障作用下不受表面波和海流的影響。2. 4 系泊系統(tǒng)系泊系統(tǒng)采用的是半張緊懸鏈線系泊系統(tǒng),下樁點(diǎn)在水平距離上遠(yuǎn)離平臺(tái)主體,由多條系泊索組成的纜索系統(tǒng)覆蓋了很寬闊的區(qū)域。系泊索包括海底樁鏈,錨鏈為鋼纜或聚酯纖維組成。導(dǎo)纜器安裝在平臺(tái)主體重心附近的外壁上,目的是減少系泊索的動(dòng)力載荷。起鏈機(jī)是對(duì)系泊系統(tǒng)進(jìn)行操控的重要設(shè)備,分為數(shù)組,分布在主體頂甲板邊緣的各個(gè)方向上,錨所承受的上拔載荷由打樁或負(fù)壓法安裝的吸力錨來(lái)承擔(dān)。3 Spar 平臺(tái)與張力腿平臺(tái)(TLP) 比較 (1) 運(yùn)動(dòng)特性 Spar 平臺(tái)的垂蕩板使平臺(tái)的附加質(zhì)量增大,同時(shí)水線面面積相對(duì)較小,其垂蕩周期在30s 左右,在常見的海況中仍然有很好的運(yùn)動(dòng)性能。由于張力腿鋼筋束的約束作用,其垂蕩周期很小,僅2～3s ,基本上沒有垂蕩運(yùn)動(dòng)。Spar 平臺(tái)采用半張緊裝置使其水平剛度比TLP 大,位置漂移比TLP 要小。Spar 平臺(tái)縱橫搖運(yùn)動(dòng)與TLP 相比較大,其固有周期為50～100s , TLP 由于張力腿提供很大剛度,其縱橫搖運(yùn)動(dòng)很小,固有周期小于4s。(2) 穩(wěn)定性 Spar 平臺(tái)的重心遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于浮心,因此,其具有無(wú)條件穩(wěn)定性。由于Spar 不是從系泊系統(tǒng)獲得穩(wěn)性,即使系泊系統(tǒng)失效,也不會(huì)傾覆,因此,其在所有安裝階段都是穩(wěn)定的。(3) 靈活性 Spar 平臺(tái)由于采用半張緊懸鏈線系泊索動(dòng)態(tài)定位,十分便于拖航和安裝,可重復(fù)使用,適宜邊際油田,同時(shí)可以通過調(diào)節(jié)系泊索的長(zhǎng)度使平臺(tái)進(jìn)行一定范圍內(nèi)的移動(dòng),便于重新定位。TL P 是通過張力腿系統(tǒng)錨固定在地基基礎(chǔ)上來(lái)定位,重新定位困難。(4) 經(jīng)濟(jì)性 Spar 平臺(tái)采用系泊索固定,其造價(jià)不會(huì)隨著水深的增加而急劇提高,而TL P 在深海領(lǐng)域,由于張力腿系統(tǒng)自重過大以及基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)安裝難度較大,導(dǎo)致成本增加。如Horn Mountain Truss Spar 工作水深1646m ,總體造價(jià)為6 億美元,而Shell 石油公司
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