摘 要

本文主要介绍了500m水深海洋平台系泊设计过程，主要内容包括风浪流载荷计算、未系泊状态平台初始偏移量计算、锚链设计、各海况下平台偏移量计算、平台桩腿强度校核、平台允许偏移量校核、锚链强度校核、 锚基础的选择。还主要包括各计算过程的理论公式推导以及相关资料翻译等内容。

设计系泊系统的主要参数如下：采用九锚均匀布置，有档锚链，链径157mm，共47节，总长1292.5m，使用霍克锚，抓重比25，重量28000kg，抓力7000kN。

全文共分为8个部分，对500m水深海洋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》（2012）的要求，从安全、可靠、可行等角度出发，综合分析设计中的问题，使本设计系统具有良好的使用性、可靠性。

关键词：海洋平台；系泊设计；偏移量；锚链

Abstract

This paper mainly introduces the 500 m depth of jack-up offshore mooring design process, the main content including wind load flow calculation, calculated without limit state of mooring platform offset platform, design of mooring chain, the sea condition platform leg offset calculation, strength check, platform allows offset checking, mooring chain intensity, the selection of anchor foundation. It also provides the process of translation theory formula deduction and related information, etc.

The main design parameters of the mooring system are as follows: the nine anchor even decorate, stud link chain, the diameter of chain is 157 mm, 47 knots in total, the total length is 1292.5 m, using hawk anchor, holding power to weight ratio is 25, 28000 kg weight, holding 7000 kN.

The full paper is divided into eight parts, about 500 m depth of jack-up offshore mooring design makes a comprehensive description. Whole design guides by the design specification, according to CCS "offshore classification norms" (2012), from the perspective of safe, reliable and feasible, the comprehensive analysis of the problems in the design, make the design of this system has good usability and reliability.

Key Words：jack-up platform; mooring design; the offset; mooring chain

目 录

第1章 绪论 1

1.1设计目的 1

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 环境载荷计算方法 3

2.3.1 风载荷计算方法 3

2.3.2 波浪载荷计算方法 4

2.4 环境载荷计算结果 11

2.4.1 风载荷计算结果 11

2.4.2 波浪载荷计算结果 11

第3章 未系泊状态初始偏移量 13

3.1 初始偏移量计算方法 13

3.2 初始偏移量计算结果 14

第4章 锚链的布置和参数选取 15

4.1 锚链的布置形式 15

4.2 锚链的参数选取 16

4.2.1 锚链的悬链线方程推导 16

4.2.2 单根锚链静力分析方法 17

4.2.3 锚链初始值计算 18

4.2.4 初步选择锚链 18

第5章 各海况偏移量 31

第6章 校核 37

6.1 桩腿端部应力校核 37

6.2 平台偏移量校核 37

6.3 锚链强度校核 38

第7章 链长及锚选择 41

7.1 确定链长 41

7.2 锚的选择 41

第8章 结论 43

参考文献 44

附录A 系泊布置侧视图 45

附录B 系泊布置俯视图 45

附录C 锚链构成图 45

附录D 锚链连接图 45

致 谢 46

第1章 绪论

当前，世界已探明的海洋区域仅占全部海洋面积的很小比例，大部分海洋区域仍待探明，海洋资源开发前景广大，高端海洋平台技术正逐步成为海洋强国的不可或缺的核心能力。我国南海海域拥有很好的开发前景，但是相关海洋平台技术仍比较落后。建立海洋强国，海洋平台的发展已经成为刻不容缓的问题，受到日益广泛的关注。海洋平台的发展对海洋平台的系泊技术也提出了更高的要求。

1.1设计目的

本课题是500m水深海洋平台系泊设计，其设计目的有：(1)在现有海洋平台基础上，开发出在水深较大水域的系泊系统，并符合CCS《海上平台入级规范》（2012）；(2)该系泊系统适用于500m水深海域，该海域石油地质储量较丰富，但是国内相关平台技术较为薄弱，该系泊系统可提高该水域平台系泊能力，从而增强平台作业能力。

1.2 设计意义

对平台系泊设计的一种方案探讨，有利于提高平台系泊技术，提高平台在较深水域的作业能力，为海洋平台的发展提供更多支持。

1.3 国内外研究现状分析

海洋平台系泊系统的研究现状为：(1)系泊方式的发展，在水深较小的区域主要采用悬链式系泊系统，而在水深较大的区域正在向张紧式系泊缆索方向发展。(2)系泊材料的发展，在深水系泊中，逐渐采用合成纤维材料制造的系缆，性能优越，从而为系泊方案设计提供了更多大的发展空间

第2章 环境载荷计算

根据已知的环境条件以及平台参数，按照CCS《海上移动平台入级规范》（2012），计算平台在作业海况和极限海况遭遇不同方向来流的环境载荷。

2.1 环境条件

平台作业海况和极限海况条件见表2.1。

表2.1 平台环境条件

2.2 平台主要参数

平台主尺度在表2.2中给出。