1984年,在北海157米水深处的Hutton油田安装了世界上第一座张力腿平台,标志着张力腿平台技术的完全成熟与工程化,并用于实际生产领域。
Hutton张力腿平台本体由6根立柱和4个浮筒组成,平台每根角柱和4根厚壁钢管组成的张力腿与海底地基基础连接,同时张力腿通过平台本体的浮力保持张紧的受力状态,张力腿在水平面之上和甲板相锚固。
>图145 Hutton张力腿平台
1989年建成了Jolliet张力腿平台,该平台位于墨西哥湾542米深的海域。它与Hutton平台相比,结构尺寸小很多,主要由钻探基座、基础系统、张力腿系统和平台本体四大部分组成。
Jolliet张力腿平台由4个立柱和4个浮筒组成,立柱下端与4组、12根张力腿筋腱锚固,从而把平台与海底基础相连,首次将张力腿筋腱锚固在平台立柱外侧,使张力腿的安装过程大大简化。
1992年建成了Snorre张力腿平台。该平台所处海域是当时北海开发最深的海域。平台本体由4根立柱浮筒组成,张力腿的直径较大,壁厚较薄。平台张力腿的连接方式与Hutton张力腿平台的相同,都是张力腿上端与平台连接,底端与吸力锚连接。这样的张力腿造价昂贵,安装困难,因此后来的张力腿设计都在柱外锚固。
>图146 Jolliet张力腿平台
>图147 Snorre张力腿平台
1998年,在墨西哥湾建成了第一座Seastars张力腿平台,这是世界上第一次采用小型张力腿平台概念设计的平台,首次实现了在深水域中建立非常经济的单柱张力腿平台生产系统。Seastars平台主要由锚固基础、张力腿、单浮筒柱组成。Seastars平台的甲板由一中央柱支撑,柱下端连接3根矩形截面浮筒,它们在平面上的夹角为120度,形成辐射状,且浮筒的末端截面逐渐缩小。这种平台具有安全的工作性能和低廉的安装费用,在深水油气开发中具有广阔前景。
>图148 Snorre张力腿平台的张力腱系统示意图
>图149 Seastars张力腿平台
>图150 安装完毕后的Seastars张力腿平台示意图(www.xing528.com)
Ursa张力腿平台是目前墨西哥湾最大最深的平台,水深为1 226米,排水量为90 000吨。该平台的张力腿由16根筋腱组成,平均分为四组;筋腱为圆筒形,直径1.98米,壁厚46毫米。
>图152 Ursa张力腿平台的立柱内部结构
>图151 半潜起重船给Ursa张力腿平台安装上部模块
>图153 MOSES张力腿平台
2001年建成了第一座MOSES张力腿平台,由底部一个很大的基座和4根柱子组成。张力腿连接到基座上,浮力主要由基座提供。
第一座延伸式张力腿平台本体的主体结构由立柱和浮箱两大部分组成,立柱的数目为三柱或四柱,立柱截面为方形或圆柱形,立柱上端穿出水面支撑平台上体,下端与浮箱结构相连,浮箱截面的形状为矩形,首尾相接形成环状基座结构,在环状基座的每一个角上都有一个外延伸形成的延伸悬臂梁,悬臂梁的外端与张力腿连接。
>图155 四柱式张力腿平台
>图154 三柱式张力腿平台
张力腿平台的家族在短短20年内飞速发展,将人类开发海洋的脚步不断向前推进。目前,世界上在役和在建的张力腿平台共28座,平台的生产区域从北海和墨西哥湾到西非海域,再到东南亚海域,已逐步扩展到全球各大海上石油产区。
>图156 全球张力腿平台概况
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