[实用新型]一种可设置宽浮箱的张力腿平台

说明书

技术领域

本发明涉及一种张力腿平台，属于海洋工程领域，尤其涉及一种可设置宽浮箱的张力腿平台。

背景技术

张力腿平台是一种典型的深水浮式平台，简称TLP(Tension Leg Platform)，一般由上部组块、下浮体、张力腿系统、底部基础等四部分组成。张力腿平台通过下浮体的剩余浮力为张力腿提供足够的预张力，使张力腿时刻处于受拉的绷紧状态，从而使平台在平面外的运动(横摇、纵摇、垂荡)近于刚性，而平面内的运动(横荡、纵荡、艏摇)则显示出柔性，成为一种垂直系泊的半顺应式平台。由于张力腿平台在各个自由度上的运动固有频率都远离常见的波浪能量集中频带，具有良好的耐波性能，自上世纪90年代首座TLP实施以来获得了很大的发展，现已成为海上油气田开发当中的一种重要的平台结构型式。

根据下浮体结构形式的不同，现有张力腿平台主要可分为四种类型：

第一种：传统式张力腿平台(简称：CTLP)，其下浮体由四个立柱、四个底部方形浮箱构成，立柱位于下浮体最外沿的四个角上，一般为圆形或方形截面，与底部方形浮箱之间直接对接。张力腿系统安装在立柱底部的外沿。由于圆形立柱在水动力性能、结构受力性能、节省钢料重量等方面较方形立柱有明显优势，现有CTLP全部采用了圆形立柱。但圆形立柱在与底部方形浮箱的连接方面，结构形式与建造方面均不如方形立柱方便，而且底部浮箱不宜设计得过宽，否则相邻两个浮箱内侧的外板会过份接近，给结构连接带来困难，通常CTLP的浮箱宽度不超过0.6倍的立柱直径。较窄的底部浮箱会导致张力腿平台在整体建造的情况下，因底部浮力不足而面临自浮吃水过大的问题。因而在建造码头或航道水深受限的情况下，传统式张力腿平台不得不采用上部组块与下浮体分开建造，然后再到海上进行对接安装的方法，或在整体建造的情况下借助临时浮箱进行下水或拖航。海上对接安装离不开大型海上安装工程船舶，海上联合调试的成本也远高于坞内或码头调试，这均将增加张力腿平台的投资成本；采用借助临时浮箱的方式进行下水同样面临建造临时浮箱带来的成本增加问题，同时，临时浮箱与平台的连接与快速拆除的可靠性也存在额外的技术风险；

第二种：延伸式张力腿平台(简称：ETLP)，不同于传统式张力腿平台，延伸式张力腿平台的立柱不再位于平台下浮体的最外沿，其在下浮体底部的每一个边角上都有一部分水下浮箱向外延伸形成悬臂梁结构，各悬臂梁的端部安装张力腿系统，这是延伸式张力腿平台区别于传统类型张力腿平台最显著的特点。如果ETLP采用圆形立柱，则同样会面临底部浮箱不宜设计得过宽、自浮吃水过大的问题。但如果采用方形立柱，平台在位性能又会受到影响。同时，由于ETLP的立柱较CTLP的立柱更加靠近下浮体的中央，相同水线面面积的情况下，ETLP的稳性不及CTLP，通常在湿拖运输过程中不得不借助临时浮箱以改善稳性；

第三种：海之星张力腿平台(SeaStar TLP)，该型TLP的下浮体采用了独特的中央柱单柱式设计，中央柱穿过水面，上端通过导管架结构支撑着上部组块，下端在水平方向上向外延伸出夹角互为120°的三个矩形截面的浮箱，形成辐射状悬臂梁结构，且浮箱的末端截面也逐渐缩小，其端部与张力腿系统相连接。该型平台由于仅有一个立柱，水线面面积有限，往往适用于组块吨位较小的小型张力腿平台。同时，该型平台因稳性不足而不得不采用分体建造、海上对接组装的建造安装方式；

第四种MOSES系列张力腿平台。MOSESTLP是“最小化深海水面设备结构”(MinimumOffshore Surface Equipment Structure)的简称。该型平台的下浮体由四个立柱与底部基座组成，底部基座中央为一正方体，每条棱沿对角线向外延伸形成悬臂梁结构，悬臂梁末端截面逐渐缩小，张力腿系统就连接在这四条悬臂梁的端部。立柱与基座连为一体，分别坐落在基座中央立方体顶面的四个边角上。相比ETLP，MOSESTLP的立柱间距更小，立柱水线面面积更小。与SeaStar TLP类似，由于自浮稳性不足，MOSESTLP在建造、安装方面也同样存在不得不采用分体建造、海上对接组装的建造安装方式的问题。

发明内容