摘 要

本文主要介绍了250m水深SPAR平台系泊设计过程，主要内容包括风浪流等环境载荷的计算、系泊点位置的确定、锚链型号的选择、各海况各来流方向平台偏移量计算、平台允许偏移量校核、锚链强度校核、锚基础的选择。此外还包括计算过程理论公式的推导以及相关文献的翻译等内容。

本设计系泊系统的主要参数如下：本设计采用九锚均匀布置，有档锚链，链直径81mm，单位重量147Kg/m.破断负载5490KN，链长34节，总长度935m，选用较高性能海洋工程锚，霍克锚（Hook）锚重10000kg，抓重比为25，抓力2450KN。

全文共计8个章节，对250m水深SPAR平台系泊设计做了全面的阐述。整个设计以设计任务书为指导，按照CCS《海上平台入级规范》（2016）的要求，从安全、高效、经济、可行、规范等角度出发，综合分析设计中的问题，使本设计系统具有良好的实用性、安全性。

关键词：SPAR平台 系泊设计 偏移量 系泊点 锚链 锚基础

Abstract

This paper mainly introduces the design process of 250m water depth SPAR platform mooring. The main contents include the calculation of environmental load such as wind and wave, the determination of the location of the mooring point, the selection of the anchor chain model, the calculation of the offset of the flow direction Allow offset check, anchor strength check, anchor foundation selection. It also includes the derivation of the theoretical formula of the calculation process and the translation of the relevant literature.

The main parameters of the design mooring system are as follows: The design uses nine anchor evenly arranged, with chain anchor chain, chain diameter 81mm, unit weight 147Kg / m. Break load 5490KN, chain length 34, total length 935m, use high performance Marine engineering anchor, Hawke anchor (Hook) anchor 10000kg, grip ratio of 25, grip 2450KN.

The full text of a total of eight chapters, 250m water depth SPAR platform mooring design to do a comprehensive description. The whole design is based on the requirements of CCS 《offshore platform classification standard》 (2016). From the point of view of safety, efficiency, economy, feasibility and norms, the design of the design system has the characteristics of Good practicality, safety.

Key words: SPAR platform mooring design offset mooring point anchor chain anchor foundation

目录

第1章绪论 1

1.1设计目的 2

1.2 设计意义 2

1.3 国内外研究现状分析 2

第2章 环境载荷计算 3

2.1环境条件 3

2.2平台主要参数 3

2.3.1风载荷计算方法 3

2.4.1风载荷计算结果 8

2.4.2波浪载荷计算结果 9

第3章锚链的布置和参数的选取 11

3.1 锚链的布置形式 11

3.2系泊位置的确定 11

3.3锚链的参数选取 12

3.3.1悬链线方程推导 12

3.3.2 单根锚链静力分析方法 14

3.3.3 锚链初始k值计算 15

第4章 各海况偏移量 24

第5章 校核 26

5.1 平台偏移量校核 26

5.2 锚链强度校核 26

第6章 链长及锚选择 28

6.1锚链链长的确定 28

6.2 锚的选择 28

第7章 结论 30

参考文献 31

附录A 系泊布置侧视图 33

附录B 系泊布置俯视图 33

附录C 锚链构成图 33

附录D 锚链连接图 33

致谢 34

第1章绪论

海洋平台技术已经成为国际海洋工程界研究热点，经过大量的研究，新的深海平台结构不断涌现。全球主要海洋国家，诸如美国、日本、法国、英国、韩国、澳大利亚、加拿大等，相继制定了“国家海洋发展战略”，提出了“保证海洋的可持续发展、“海洋是能源之源、立国之本”等政策。我国海洋平台开发技术已经取得了长足的进步，但与国际先进国家仍有较大的差距。

随着人类开发海洋的步伐逐渐迈向深海海域，涌现出了很多新型的浮动式海洋平台，SPAR平台就是其中之一。SPAR平台是一种新型的海上采油平台，凭借其优良的性能和相对较低的造价，已经成为世界深海油气开采的主力平台类型之一。SPAR平台也属于顺应式（compliant platform）的范畴。20世纪80年代以来，SPAR平台被广泛应用于人类开发深海的事业中，担负了钻探、生产、海上原油处理、石油储藏和装卸等各种工作。它被很多石油公司视为下一代深水平台的发展方向。SPAR平台是一类深海浮动式平台,它是海洋工程研究的热点之一.目前已投入应用的SPAR平台有三种类型.系泊系统是SPAR平台的重要组成部分.系泊系统设计主要包括系泊索布置型式的选择、系泊索设计、以及锚固基础设计.围绕系泊索的布置型式和系泊索设计两方面对现有SPAR平台的系泊系统进行了总结,并设计了一种新型SPAR平台——TCellSPAR平台系泊系统.对TCell SPAR平台进行了耦合分析计算,结果表明该平台的系泊系统可以抵抗其所处的恶劣环境条件.最后还提出了系泊系统设计需要注意的问题。

我国主要集中在200m水深以内的近海海域，深海平台技术和深水定位系泊技术的研究尚处于初步阶段，深水油气开发技术能力严重不足，与国外同类海洋工程技术水平差距明显。国外深海平台的制造技术已达到第六代水平，深深水定位系泊技术市场几乎被国外垄断，如ABB 公司、Rolls．Royce 集团公司、瑞典麦基嘉公司、三菱重工、挪威的Aker Kvaerner 公司、法国BLM 公司、挪威的Global Maritime 公司等。