浅谈自升式钻井平台生活区设计要点

宋超+程立虎

摘 要：随着世界经济和技术的发展，海洋开发已成为全球新技术革命的重要组成部分，而海洋油气开发又是当今海洋开发工程的主要内容之一。自升式钻井平台，又称为桩脚式钻井平台，是目前国内外应用最为广泛的钻井平台。自升式钻井平台作为一个可移动的“海上小区”，工作人员长期工作生活在上面，因此，无论是从船员居住角度还是船厂施工角度，生活区设计的合理性显得尤为重要。

关键词：自升式钻井平台；生活区；详细设计

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.21.079

0 前言

在自升式平台的设计过程中，生活区为平台工作人员提供工作、休息、娱乐场所，是自升平台必不可缺的一个重要模块。编者通过一系列400尺自升式钻井平台结构详细设计经验及查阅大量规范，总结归纳出生活区在设计过程中需要注意的一些细节，通过归纳总结，在后续项目中及时避免，从而达到节约材料，降低成本的目的。

1 自升式钻井平台主要特点及生活区的布置

就钻井的工艺方法而论，海上与陆上基本相同。但海上移动式钻井装置和海底井口之间可能存在深达上千米的海水，而这些海水不停地运动着。由于波浪、海流、潮汐与冰等对钻井装备及其设备（包括水下设备）的作用必然引起钻井装置（这里指半潜式钻井平台与钻井船）与海底井口之间的相对运动，因此，钻井装置还必须配备与水下设备相适应的运动补偿装置和张紧装置，以补偿钻具在孔内钻井时免受钻井装置运动的影响。对于自升式钻井平台，因为平台的井口和海底的井口是相对固定的，只要将类似于陆上钻井的井口装置中的导管适当加长，把海底井口与平台连接起来，就可形成泥浆返回所需的环形空间，从而解决了隔开海水的问题。防喷器可以装在水面以上的平台甲板上，形成所谓的水上井口装置。这种井口装置与陆上的井口装置差别不大，比较简单。

自升式平台生活区布置有横向现在基本采用周边布置，即将平台生活区移到船艏，采用挑出式与包络式设计，既可减少悬臂梁钻井作业发生事故时，对船员造成的伤害，也可以腾出甲板中部空间给作业堆料。另一方面，悬臂梁悬挑作业时，会将平台整体重心往船艉移动。平台生活区的前移，可以减少平台重心的后移量，减少左舷与右舷桩腿轴力的增加量。

2 生活区在设计过程中需注意的问题

2.1 生活区外部舱壁—槽型舱壁

由于生活区钢板厚度较薄，考虑到平面舱壁焊接变形及美观等因素，生活区外部舱壁从上到下均采用槽型舱壁，每隔一段距离加支柱的组合形式。槽型舱壁由钢板压制而成，以它的槽型折曲来代替扶强材的作用。槽型舱壁与平面舱壁相比较，其优点是在保证同样的强度条件下，可以减轻结构重量，节省钢材。同时，由于取消扶强材及其肘板，从而减少了装配和焊接的工作量。生活区槽型舱壁通常采用梯形垂直布置，每层舱壁底部与甲板直接焊接，顶部槽型体装在T型材的面板上。

2.2 船用救生设备—救生艇

在自升式钻井平台生活区的第四层左右两舷尾部各设置一个密闭式救生艇，根据国际海上人命安全公约的规定，在生活区每一层外面均布置梯道和梯子的脱险通道，使船员在起居处所随时可以到达救生艇位置，在纵倾至10°和任何一舷横倾至20°的不利情况下，可使救生艇到达水面。另外，根据中国船级社海上移动平台入级规范（CCS），救生艇支架的强度要求与普通设备不同，对于自升式平台，在工作情况下，满载满员的救生艇下降时救生艇平台的许用应力应为0.22倍的抗拉强度；在迁移工况时，可取平台单边横摇或纵摇15°，救生艇平台的许用应力为0.8倍的屈服强度。

2.3 直升机平台

在生活区第四层艏部布置有直升机平台，根据规范要求，生活区与直升机平台连接处150°内为有限障碍区域。在最初总布置图设计时，直升机平台很容易被忽视，此区域内往往会布置舾装结构或者房间，后期发现问题再修改会造成很多麻烦。因此，能避免在此区域布置的结构要尽量避免，在此区域布置的设备不可高于规范要求高度。

2.4 甲板敷料及日用燃油舱

生活区每层甲板要铺设甲板敷料，铺设完成后的甲板面要保持在一个水平面，因此，对于不同板厚的甲板面，在设计时，在考虑到甲板面其他结构的同时，要尽量保证甲板理论线朝下，这样可以减少甲板敷料的找平工作，不僅节省人力，而且节约材料，降低成本。

由于自升式钻井平台应急发电机布置在生活区最顶层，必然要设置与之配套的日用燃油舱。需注意，燃油舱的设计规范要求不在结构部分，导致结构专业随意设计。其实，在机械装置与系统中有明确要求，燃油舱如必须与A类机械处所相邻或位于A类机械处所之内时，至少垂直侧面之一应与机械处所限界面相邻接，并在底部设置隔离空舱避免与火焰接触。同时，油柜下设置足够大小的接油盘，并配备适当尺寸的排放管。

3 结语

在生活区设计过程中，需要注意的方面还有很多，上述只从比较粗略的结构方面进行概括。随着海洋工程结构技术水平的提高以及国际海事组织对海上人员健康的关注，结构的震动噪声控制处理逐渐成为船舶与海洋工程结构设计中非常重要的方面，尤其在生活区，噪音会对工作人员居住、工作的舒适性产生影响，在极端情况下，会对人体健康产生严重危害。相信，通过设计工作的不断改善和突破，生活区降噪工作会最终解决，为海上工作者提供更加舒适的环境。

参考文献：

[1]孙东昌，潘斌.海洋自升式移动平台设计与研究[D].上海交通大学出版社.

[2]杨永祥.船舶与海洋平台结构[M].国防工业出版社.

[3]海上移动平台入籍规范[S].中国船级社（CCS），2012.

[4]国际海事组织国际海上人命安全公约（SOLAS）[S].2004.

[5]CAP 437 Standards for Offshore Helicopter Landing Areas.2012.endprint