海洋平台-30题答案

红字的为待完善或不确定的1.海洋平台按运动方式分为哪几类？列举各类型平台的代表？固定式平台导管架平台活动式平台着底式平台（坐底式平台、自升式平台）漂浮式平台（半潜式平台、钻井船）。

半固定式平台牵索塔式平台（Spar）：张力腿式平台（TLP）：2.海洋平台有哪些类型？各有哪些优缺点？固定式平台优点：整体稳定性好，刚度较大，受季节和气候的影响较小，抗风暴的能力强缺点：机动性能差, 较难移位重复使用活动式平台优点：机动性能好缺点：整体稳定性较差，对地基及环境条件有要求半固定式平台优点：适应水深大，优势明显缺点：较多技术问题有待解决3.设计半潜式平台的关键技术有哪些？总体设计技术、系统集成技术、钻井系统集成与钻井设备技术、平台定位技术、结构强度与疲劳寿命分析技术、平台制造技术等。

（深水半潜式）4.设计SPAR平台的关键技术有哪些？目前对Spar平台的研究主要集中在平台动力响应、系泊系统、疲劳分析、垂荡板和侧板的设计研究以及平台主体与系泊系统、平台构件之间的相互作用的耦合分析,同时,浮力罐与支架间的碰撞问题近年来也成为研究的热点问题之一5.海洋平台的设计载荷分为哪三类？各类载荷的定义？使用荷载：平台安装后，在整个使用期间，平台受到的除环境荷载以外的各种荷载。

环境荷载：由海洋的风、波浪、海流、海冰和地震等水文和气象要素在海洋平台上引起的荷载。

施工荷载：平台在施工期间所受到的荷载，是发生在建造、装船、运输、下水、安装等阶段的暂时性荷载。

6.在导管架平台建造过程中常见的施工措施有哪些？吊装力：平台预制和安装过程中对平台组件的起吊力。

装船力：直接吊装&滑移装船，强度&稳性校核。

运输力：驳船装运&浮运，支撑力&拖航力。

下水力和扶正力：导管架平台安装。

安装期地基反力：地基的支撑力。

7.在海洋平台服役的过程中使有载荷有哪些？同下8.试分析活动载荷和固定载荷有哪些？固定荷载：作用在平台上的不变荷载，当水位一定时荷载为一定值。

主要包括，平台在空气中的重量和平台水下部分的浮力。

活动荷载：与平台使用和正常操作有关的荷载。

其作用位置、大小和方向是可变的，主要分为可变荷载（缓慢变化，静载）和动力荷载（循环、冲击、事故荷载，动力特性显著）。

9.最基本的起控制作用的载荷组合有哪四种？设计的工作环境与平台上的固定荷载和相应的最大活荷载组合；设计的工作环境与平台上的固定荷载和相应的最小活荷载组合；设计的极端环境条件平台上的固定荷载和相应的最大活荷载组合；设计的极端环境条件平台上的固定荷载和相应的最小活荷载组合；10.海洋油气开发包括那几个阶段？海洋油气开发的特点？第一阶段：寻找石油阶段。

普查性的地球物理勘探；第二阶段：开发阶段。

评估石油品质、储量。

第三阶段：生产阶段。

打生产井并进行油气的采集、处理、储存、运输等生产设施的建设并进行生产。

高技术高投入高风险建设周期长且油气田寿命短11.海洋油气集输系统有哪几种类型及各种类型的特点？全陆式集输系统定义：把开采出来的油气全部送往岸上处理、储运并外运的系统统称。

特点：海上工程量小，便于生产管理，生产操纵费用相对较低，经济效益好，且受气候影响小。

适用于：浅水、离岸近、油层压力高的油气田。

半海半陆式集输系统定义：在海上进行油气初处理，把主要的油气深加工的集输设备及储存、外输工作放在陆地上的油气集输系统称。

适用：离岸不远、油气田产量高、海底适合铺设输油管线以及陆上有可利用的油气生产基地或输油码头的油气田，尤其适用于气田的集输。

全海式集输系统定义：海上油气生产处理设备系统，以及为其提供集中、计量、处理的生产场地、支撑生产设备的结构物全部建在海上。

特点：简化原油和燃气的运输环节，可使油气田的开发向自然条件恶劣的深海和储量大油气田发展。

适用于各个时期各种油气田的开发。

12.导管架平台有哪些特点？由哪几个部分组成?平台结构简单整体结构刚性大安全可靠适用于各种土质造价低海上安装工作量小导管架钢管桩甲板结构设施和设备模块13.导管架平台的导管架的主要作用？支承上部结构，提高整体稳定性；作为打桩定位和导向的工具；将平台上面的负荷比较均匀地传递到桩上；可安装系靠船的设备，作为附属设备支撑；可作为安装上部结构时的临时工作平台。

14.导管架平台在飞溅区和冰磨蚀取范围杆件的设置要求？不宜在飞溅区内设置水平构件；不宜在冰作用区内设置水平构件和斜撑；15导管架平台的设计依据和一般要求有哪些?平台的用途和甲板的尺寸：使用要求，工艺要求和布置；平台的位置和方位：位置决定设计条件和建设方式；方位根据环境和使用要求确定（正北方向）；平台所在位置水深和平台甲板高程：潮汐资料决定水深，甲板高程保证气隙高度和使用要求；平台总体布置：合理布置，估算重量（载荷）；海洋环境资料和场地调查。

使用要求安全要求环境保护要求施工条件要求经济条件要求16.海洋平台设计可以分为哪几个阶段？常用设计方法有哪些？方案设计阶段：可行性研究或概念设计，综合评价，选择最佳方案；基本设计阶段：对审查确定的方案设计进行更进一步的设计、计算、分析，确定出主体结构、总体建造及安装方案、各种规格书等，确定投资，以便进行总包招标；详细设计阶段：详细的设计计算分析，对基本设计进行优化，提交详细文件；施工设计阶段：加工设计，解决施工过程中的技术问题，绘施工图，制定施工建造工艺，最后绘完工图。

母型设计（仿型设计）：即选择已建成的使用成功的平台作为母型进行仿型设计，所选的母型平台应与要设计的平台的使用技术条件、海洋环境条件相近，而且经证明这种平台性能良好。

在方案设计阶段，选择平台主尺度和结构型式时常用这种方法；规范设计：即根据各国船检局或船级社、石油协会公布的规范要求进行设计，如API、DNV、ABS、LR、GL、BV和NK等；按强度理论进行设计：这种设计方法是建立在结构力学、理论力学、弹性力学、材料力学等基础理论知识和现代计算技术（如计算机软件SACS等工具）进行的设计。

对复杂的局部结构需用强度理论分析方法（如有限元分析软件ANSYS等）。

17.影响管节点疲劳强度的主要因素有哪些？应力幅和应力循环次数：高（低）应力幅低（高）寿命；残余应力：焊接拉应力高→塑性变形→裂纹→破坏，热处理；材料缺陷：应力集中，检查检验；海洋环境：腐蚀疲劳，低温疲劳；S-N曲线：标准试件试验结果，忽略实际影响。

18.我国获得自升式平台的主要方式有哪些？直接从国外购买引进：Robinloh-300型，二手平台-改造购买平台图纸国内建造：F&G（L-780型，JU2000型）MSC （CJ46 ）自主设计建造：40m钻井平台，“港海”1号，CP-30019.自升式平台的结构组成和拖航方式？湿拖干拖20.自升式平台的强度分析至少考虑哪几种设计工况？◆正常作业工况、迁移工况、升降工况和自存工况。

◆（2）正常作业工况系指在规定的环境条件下，平台满载并升到预定标高进行正常作业时的状态。

◆（3）迁移工况系指平台进行迁移过程中的状态，可分为油田内迁移工况和远洋迁移工况。

◆（4）升降工况系指平台升降桩腿，预压及升、降平台主体时的状态。

◆（5）自存工况系指极端环境条件下，平台不能继续作业，但可通过调整可变载荷或放弃部分载荷以及其他措施以达到某种较为安全的状态。

21.自升式平台桩腿长度如何确定?与最大作业水深有直接关系22.简述半潜式海洋平台的特点及优势？半潜式平台由立柱提供工作所需的稳性，因此又称为柱稳式平台。

半潜式平台水线面很小，这使得它具有较大的固有周期，不大可能和波谱的主要成分波发生共振，达到减小运动响应的目的；它的浮体位于水面以下的深处，大大减小了波浪作用力。

当波长和平台长度处于某些比值时，立柱和浮体上的波浪作用力能互相抵消,从而使作用在平台上的作用力很小，理论上甚至可以等于零。

半潜式海洋钻井平台具有极强的抗风浪能力、优良的运动性能、巨大的甲板面积和装载容量、高效的作业效率、易于改造并具备钻井、修井、生产等多种工作功能，无需海上安装，全球全天候的工作能力和自存能力等优点。

其在深海能源开采中具有其他形式平台无法比拟的优势。

23.FPSO的总体布置设计原则有哪些安全可靠，符合规范。

总体布置必须满足规范对防火、防爆、逃生等要求，使生活、指挥、消防设备、应急电站、救生设备、直升飞机平台等（安全区）与油气处理区（危险区）尽量远离。

对无自航能力的FPSO，其安全区模块一般布置在船艏。

大容积设备靠近中轴线布置。

甲板上部的生产设备根据功能不同，常按模块划分，每个模块之间都设有通道。

由于波浪作用在船体上发生横摇的几率比纵摇大的多，而横摇会使船体产生巨大的扭曲应力，该应力的集中部位正是通道。

因此，在模块布局上尽量将大容积设备如斜板隔油器、分离器等靠近中轴线布置，以减少船体摇摆产生的扭曲应力。

方便生产操作和设备维修。

设计主甲板和生产甲板之间的距离时，要考虑到最大设备的高度、高架管线的高度和维修操作的高度，一般选择3m 以上。

危险区与非危险区两模块的间距不小于3m。

非危险区的通道宽度不小于2m。

设在甲板上的吊机一般布置在左右两舷，前后错位布置，使吊机能够覆盖绝大部分生产甲板。

24.简述TPL平台结构组成和工作原理？上部模块(Topside) 甲板船体(下沉箱) 张力钢索及锚系底基平台及其下部沉箱受海水浮力,使张力钢索始终处于张紧状态,故在钻井或采油作业时,TLP几乎没有升沉运动和平移运动。

其微小的升沉和平移运动(平移运动仅为水深的1.5% ～2%),在钻井和完井时主要由水中和井内相对细长的钻具及专用短行程补偿器补偿。

25.简述SPA平台结构组成和工作原理？由平台甲板、支撑塔架和数根钢索组成支撑塔架为瘦长桁架结构，下端靠重力基座坐落海底或靠支柱支撑，上端支承作业甲板；塔架四周用钢索、重块、锚链和锚所组成的锚泊系统牵紧，保持直立状态；平台可产生水平方向的移动。

小风浪微幅摆动，风浪大时摆幅大，把重块拉离海底，吸收部分能量，维持在许可范围内摆动。

26.海洋平台设计的关键技术有哪些？总体布置与优化设计研究环境载荷研究平台极限承载能力研究平台的稳性研究平台模块化技术研究关键结构或节点的疲劳性能研究焊接工艺与接头韧性评定技术研究振动、噪声预报与控制技术研究平台碰撞分析和防撞技术研究27.各种海洋环境载荷对平台机构和工作的影响？风荷载风对海工结构的影响十分严重，因为平台、钻井船及海上油罐等设备直接承受风荷载的作用。

一些浮式海洋工程结构物的稳性和安全性也与所受风力密切相关。

波浪荷载处在各种海区的海洋工程结构，随时受到海浪的直接威胁；海浪的威力十分巨大，巨浪能把石油生产平台推倒，把万吨大船推上半空；有时波高虽不大，但当波浪周期与建筑物的固有周期相近时，因共振作用，使建筑物造成毁坏；即使轻微的波浪，因长年累月连续作用，波浪力也会给建筑物以冲刷而使之损坏。