20111011结构第一第二章.ppt

船舶与海洋工程结构物构造 课程性质——专业技术基础课 授课时间——第 四 学 期 理论学时——共 24 学 时 实践学时——共 24 学 时 考试类型——闭 卷 考 试; 前 言 海洋蕴藏着丰富的海洋生物、石油、天然气及矿产资源。21世纪是海洋世纪，目前，世界各国，尤其是发达国家已将海运、海防、海洋开发研究列为人类科学研究的重要领域。我校也将“三海一核”作为学校的办学特色。 为适应这种社会需要，船舶与海洋工程专业的研究范围，已经不限于一般的船舶，而扩展到海洋工程所涉及到的其它部分，如各种工程船舶、海洋石油平台、海洋潜器等。 在我国，已有越来越多工程技术人员在从事上述海洋工程的设计研究工作。;第一章 绪 论;; 按广???的海洋工程概念，本课程的内容应是海洋工程装备设施技术范畴。在这个范畴中，目前应用范围较广、发展较快、技术较成熟的是海洋建筑技术与海洋运载器技术。 本课程重点介绍上述两种技术中的海洋固定平台、海洋水面船舶、海洋半潜平台、海洋坐底平台、海洋潜器的结构。; ;本课程名称为： 船舶与海洋工程结构物构造 课程性质为： 专业技术基础课 是船舶工程结构物构造 与海洋工程结构物构造的综合 是船舶与海洋工程专业的必修课 由于海洋工程中的船舶和潜器等的一般情况在大一的《船舶概论》中都已讲述，本章就不详细介绍，本章主要介绍海洋平台的种类。 ; ; 1.1.1 移动式平台 移动式平台是一种装备有钻井设备，并能从一个井位移到另一个井位的平台，它可用于海上石油的钻探和生产。 1. 坐底式平台 坐底式平台又叫钻驳或插桩钻驳，适用于河流和海湾等30m以下的浅水域。不但作业水深有限，而且也受到海底基础(平坦及坚实程度)的制约。所以这种平台发展缓慢。; 然而我国渤海沿岸的胜利油田、大港油田和辽河油田等向海中延伸的浅海海域，潮差大而海底坡度小，对于开发这类浅海区域的石油资源， 坐底式平台仍有较大的 发展前途。 图1-1为我国自行设 计建造的“胜利1号” 坐底式 钻井平台。 ?; 80年代初，人们开始注意北极海域的石油开发，设计、建造极区坐底式平台也引起海洋工程界的兴趣。目前已有几座坐底式平台用于极区，图1-2即是其中一种，它可加压载坐于海底，然后 在平台中央填砂石以 防止平台滑移，完成 钻井后可排出压载起 浮，并移至另一井位。 ;图1-3为三角形坐底式平台，平台 由三个粗立柱 与多个细圆柱组 成，每个大立柱 下部有一个矩形 箱体。 ;图1-4为单立柱坐底式平台，平台下部由两根水平 布置粗圆柱及一些 细圆柱组成一个水 平框架，使平台稳 稳地坐于海底。 ; 2 自升式平台 又称甲板升降式或桩腿式平台，见图1-5、图1-6。优点主要是所需钢材少、造价低，在各种海况下都能平稳地进行钻井作业；缺点是桩腿长度有限，使它的工作水深受到限制，最大的工作水深约在120m左右。超 过此水深，桩腿重量增 加很快，同时拖航时桩 腿升得很高，对平台稳 性和桩腿强度都不利， 见图1-5为壳体式桩腿 自升式平台。 ;图1-6为 桁架式 桩腿自 升式平 台。 ; 3 钻井船 钻井船是浮船式钻井平台，它通常是在机动船或驳船上布置钻井设备。平台是靠锚泊或动力定位系统定位。 按其推进能力，分为自航式、非自航式；按船型分，有端部钻井、舷侧钻井、船中钻井和双体船钻井；按定位分，有一般锚泊式、中央转盘锚泊式和动力定位式。浮船式钻井装置船身浮于海面，易受波浪影响，但是它可以用现有的船只进行改装，因而能以最快的速度投入使用。图1—7为一钻井船。;Harbin Engineering University; 4 半潜式平台 随着海洋石油开发的发展，作业海域已延伸到更深的海域，在深海中使用受水深限制的自升式和坐底式平台，难以完成钻井作业，而钻井船由于在开阔的海域摇摆大，故作业率很低。所以摇摆性能好，在相当深的海域能进行钻井作业的半潜式平台就应运而生。半潜式平台可采用锚泊定位和动力定位，锚泊定位的半潜式平台一般适用于200m一500