大型半潜式生产平台桁架组块设计关键技术*
——以陵水17-2气田“深海一号”能源站为例

陈邦敏 王忠畅 张 晖 赵 阔 文志飞 王 娟

(1. 中海油研究总院有限责任公司 北京 100028； 2. 海洋石油工程股份有限公司 天津 300451; 3. 海洋石油工程(青岛)有限公司 山东青岛 266555)

桁架式结构主要是指由杆件彼此在两端用铰链连接而成的结构。其优点是杆件主要承受拉力或压力，可以充分发挥材料的作用，节约材料，减轻结构重量，尤其是在结构跨度较大时，节省材料、减轻自重和增大刚度的优点更为明显。由于桁架式结构的这些优点，其被广泛应用于陆上大型建筑，近几十年来随着海洋工程的发展，固定式海洋工程结构物(如石油平台，码头栈桥等)也开始大量采用桁架式结构[1]。

在海洋石油开发工程中，由于板壳结构与船体结构类似且刚度较大，具有较大储备浮力，因此，浮式平台组块结构多采用板壳结构的形式，但因为桁架式结构重量更小的优点，目前部分浮式平台组块也开始采用桁架式结构进行设计。陵水17-2气田半潜式平台——“深海一号”能源站是中国首个深水半潜式生产储油平台，作业水深约1 422 m，组块操作质量约24 250 t，主结构尺度为91.5 m×49.5 m。该平台所在的南海海域环境条件恶劣，百年一遇波浪波高极值达21.7 m，千年一遇极值达27.3 m，且南海台风频繁，对平台的极限强度是一项重大挑战。此外，浮式平台在海洋环境中随着波浪的运动，组块结构受到的循环载荷比固定式平台结构的更突出，导致的疲劳问题也更为明显，许多浮式平台结构在特检时均发现疲劳裂纹的存在。……