CN205770046U - 半潜式生活平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种半潜式生活平台，包括下浮体、竖直设置于下浮体上的立柱以及支撑于立柱上的主船体，所述主船体上设有生活区；所述下浮体由三个浮筒首尾相接组成等边三角形环状结构，且三角形的顶点处均圆角过渡；所述立柱连接于所述下浮体的上表面，并位于下浮体的三个顶点处。本实用新型提供的半潜式生活平台作为单独的生活平台使用，设计针对性强，结构简单、便于建造。同时，下浮体形成三角形闭合环路结构，避免现有矩形半潜平台双浮筒结构产生的分离力过大以及两个浮筒之间产生扭转的现象，解决了现有技术中抗扭刚度差、风险大的问题。本实用新型具有良好的结构力学性能，还可以减小波浪载荷对平台的冲击，改善平台的水动力性能。

Description

半潜式生活平台

技术领域

本实用新型涉及海洋工程装备领域，特别涉及一种半潜式生活平台。

背景技术

随着大型海上工程的发展，海洋钻井平台作为海洋油气开发的工具逐渐被广泛地使用，相应地海洋生活服务平台作为海上工程服务的重点工具越来越受到青睐。海洋生活平台能够为海上工程提供住宿、货物存储等多功能服务。目前常用的海洋生活平台主要是半潜生活平台。平台的结构形式不同，它的组成也不同，目前具有代表性的两种类型为：

1）平台形状为三角形——由三个浮筒，三个立柱，三角形上层平台以及若干撑杆所组成，一般用作钻井平台；2）平台形状为矩形——由至少一个下浮体，多根立柱，矩形上层平台以及若干撑杆所组成，典型代表为半潜式生活平台。

目前全球使用较多的半潜式生活平台为矩形平台，具有两个平行的下浮体，下浮体上有立柱，立柱之间通过管状横撑连接。矩形平台通道一般设置在沿浮筒长度方向，通过立柱到甲板盒再到另外一侧的浮筒，左右舷浮筒之间没有直接的通道通行，导致整体协作工作效率不高。

矩形平台一般甲板面积大，货物堆放多，通常会根据功能的要求，左右舷布置大吊，不但提高了平台的重心导致稳性设计难度提高，而且由于大吊成本高，提高了平台的总造价。考虑矩形平台钢结构重量大，建造周期长，造价高，同时矩形结构平台下浮体通过几根横撑连接，整体抗扭刚度差，连接处节点结构设计难度高，风险较大。另外，对于矩形生活平台，针对平台生活、娱乐休闲等舒适度方面还不够，单纯设计作为生活平台性价比不够高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种半潜式生活平台，解决现有技术的生活平台常采用矩形平台所具有的整体抗扭刚度差、风险较大的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种半潜式生活平台，包括下浮体、竖直设置于下浮体上的立柱以及支撑于立柱上的主船体，所述主船体上设有生活区；所述下浮体由三个浮筒首尾相接组成等边三角形环状结构，且三角形的顶点处均圆角过渡；所述立柱连接于所述下浮体的上表面，并位于下浮体的三个顶点处。

优选地，各所述浮筒内均设有沿其自身长度方向延伸的通道，且三个浮筒内的通道首尾相连通，而在所述下浮体内形成呈三角形的闭合通道。

优选地，所述闭合通道位于所述下浮体环状结构的内侧。

优选地，各所述浮筒内设有竖直的中纵舱壁，中纵舱壁沿浮筒长度方向设置；中纵舱壁与浮筒的外侧外板之间形成舱室，中纵舱壁与浮筒的内侧外板之间形成所述通道。

优选地，所述舱室为压载舱或推进器舱；其中，推进器舱位于所述下浮体三角形的三个顶点处以及三角形各条边的中点处。

优选地，所述下浮体的三个顶点处外侧圆角半径大于内侧圆角半径，外侧圆角半径为6m~10m，内侧圆角半径为3m~5m。

优选地，所述立柱下端的外侧外板与所述下浮体顶点处的外侧外板对齐。

优选地，所述立柱的外侧外板具有一圆弧段以及从圆弧段两端分别向外延伸的直线段，圆弧段与所述下浮体顶点处的外侧圆角对齐，直线段分别与相邻的两所述浮筒的外侧外板对齐；立柱的内侧外板与立柱的外侧外板对称，立柱外侧外板的直线段与立柱的内侧外板连接，且连接处圆角过渡。

优选地，所述立柱内部设有呈十字形的内部舱壁，立柱的外侧外板、内侧外板及该内部舱壁均与所述下浮体、所述主船体相连接。

优选地，沿所述立柱高度方向上，立柱两端的截面小于立柱中间段的截面，从立柱两端至中间段设有截面逐步增加的过渡段。

优选地，所述过渡段的斜率为1/2~5/6。

优选地，所述主船体呈六边形，其中，相间隔的三条边具有较大长度，另外相间隔的三条边具有较小长度，且较小长度的三条边分别对应于所述下浮体的三个顶点。

优选地，所述主船体上于较小长度的三条边处分别设有锚机。

优选地，所述主船体的主甲板上设置有用于与外部平台连通的过桥通道，主船体的各顶点处设置有救生艇，主船体主甲板的周边设置有逃生通道，且该逃生通道与所述过桥通道所在位置以及所述救生艇位置均连通。

由上述技术方案可知，本实用新型的优点和积极效果在于：本实用新型提供的半潜式生活平台作为单独的生活平台使用，设计针对性强，采用三角形闭合下浮体、三立柱及主船体的结构，结构简单、便于建造。同时，下浮体形成三角形闭合环路结构，避免现有矩形半潜平台双浮筒结构产生的分离力过大以及两个浮筒之间产生扭转的现象，解决了现有技术中抗扭刚度差、风险大的问题。本实用新型下浮体的该结构具有良好的结构力学性能，结构强度更容易满足船级社对总体强度的要求。下浮体顶点处内外侧均设置圆角，有利于海水的流动，还可以减小波浪载荷对平台的冲击，改善平台自身的水动力性能，提高结构的局部强度，避免应力集中的出现。

附图说明

图1是本实用新型半潜式生活平台优选实施例的下浮体内部布置示意图。

图2是本实用新型半潜式生活平台优选实施例的浮筒截面示意图。

图3是本实用新型半潜式生活平台优选实施例的立柱截面示意图。

图4是本实用新型半潜式生活平台优选实施例的主船体主甲板的平面布置示意图。

附图标记说明如下：1、下浮体；103、外侧圆角；104、内侧圆角；11、浮筒；111、甲板；112、底板；113、外侧外板；114、内侧外板；115、中纵舱壁；116、型材框架；118、舱室；118a、压载舱；118b、推进器舱；119、通道；14、推进器；2、立柱；21、外侧外板；211、圆弧段；212、直线段；22、内侧外板；23、内部舱壁；24、型材框架；3、主船体；31、生活区；32、直升机甲板；33、休闲区；34、过桥通道；35、救生艇；36、逃生通道；37、货物存储区；38、货吊；39、锚机。

具体实施方式

体现本实用新型特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本实用新型。

本实用新型提供一种半潜式生活平台，主要适用于海上工程服务作业，供船员在其上居住生活休闲娱乐，同时还可具备一定的货物储存功能，可以为多个油田作业提供服务，增强油田生产能力。

该半潜式生活平台主要包括下浮体1、竖直设置于下浮体1上的多个立柱2以及支撑于立柱2上的主船体3。

如图1所示，本实施例中，下浮体1由三个浮筒11首尾相接组成等边三角形环状结构，三角形的顶点处外侧及内侧均设置圆角过渡，各浮筒11的长度可控制在75m~105m之间。其中，“内侧”是指面向环状结构所围合的内部空间的一侧，“外侧”则指面向下浮体1外部海域的一侧，以下涉及“内侧”、“外侧”的方位时，如无特殊说明，均以此为参照。

下浮体形成三角形闭合环路结构，避免现有矩形半潜平台双浮筒结构产生的分离力过大以及两个浮筒之间产生扭转的现象，下浮体的该结构具有良好的结构力学性能，结构强度更容易满足船级社对总体强度的要求。下浮体顶点处内外侧均设置圆角，有利于海水的流动，还可以减小波浪载荷对平台的冲击，改善平台自身的水动力性能，提高结构的局部强度，避免应力集中的出现。

再参阅图2，浮筒11的截面呈矩形，由甲板111、底板112、外侧外板113及内侧外板114围合而成，矩形的四个角处倒圆角，改善平台的水动力性能。甲板111、底板112、外侧外板113及内侧外板114的内表面均设置有型材框架116以增加强度，浮筒11的高度大致在10m左右。

各浮筒11内部还设有竖直的中纵舱壁115，中纵舱壁115沿浮筒11长度方向设置，中纵舱壁115上同样亦设置有型材框架116。中纵舱壁115与外侧外板113之间形成舱室118，中纵舱壁115与内侧外板114之间形成通道119。

再一并参阅图1和图2，相邻两浮筒11的端点相接：两浮筒11的外侧外板113圆角过渡相接，形成下浮体1三角形顶点处的外侧圆角103；两浮筒11的内侧外板114亦圆角过渡相接，形成下浮体1三角形顶点处的内侧圆角104。较优地，外侧圆角103的半径R103大于内侧圆角104的半径R104，外侧圆角103半径R103控制为6m~10m，内侧圆角104半径R104控制为3m~5m。外侧圆角和内侧圆角均具有较大半径，可以明显改善平台的水动力性能。

各浮筒11内的通道119沿浮筒11自身长度方向延伸，三个浮筒11内的通道119在三角形顶点处首尾相连通，从而在下浮体1内形成呈三角形的闭合通道，各浮筒11内通道119贯通，增加内部协同工作效率，该闭合通道可经立柱2与主船体3相通。该闭合通道位于下浮体1环状结构的内侧，具有更高的安全性。

各浮筒11内的舱室118可为压载舱118a或推进器舱118b，其中，推进器舱118b位于下浮体1三角形的三个顶点处以及三角形各条边的中点处。即：各浮筒11中点处的舱室118设置为推进器舱118b，用于布置推进器13，各推进器13可采用全回转推进器，形成DP3定位系统，有效功率高；各浮筒11其他位置的舱室118则可设置为压载舱118a，用于承载压载水以调节平台的稳态。两浮筒11的相接处（即三个顶点处）具有更大的宽度，可同时设置推进器舱118b和压载舱118a。从整个下浮体1来看，各压载舱118位于下浮体1环状结构的外侧，各压载舱118可永久压载，确保平台的重心始终低于浮心，保证平台的稳定性。

本实用新型的半潜式生活平台中，立柱2对应于下浮体1的形状设置为三个，三个立柱2分别对应位于下浮体1的三个顶点处，立柱2下端与下浮体1的上表面（即各浮筒11相接处的甲板111）相连接。

较优地，立柱2下端的外侧外板与下浮体1顶点处的外侧外板对齐。

如图3所示，立柱2下端的截面外形为类似椭圆形轮廓，立柱2的外侧外板21具有一圆弧段211以及从圆弧段211两端分别向外延伸的两直线段212，圆弧段211与下浮体1顶点处的外侧圆角103对齐，两直线段212分别与相邻的两浮筒11的外侧外板113对齐。一并结合图1来看，图3中立柱2的外侧外板211即与图1中下浮体1左下角的顶点处的外侧外板对齐。立柱2的内侧外板22与立柱2的外侧外板21相对于轴线L2对称，内侧外板22与外侧外板21的直线段相连接，且连接处圆角过渡。立柱2的这种外形能够在一定程度上改善平台自身的水动力性能，提高平台稳定性，并能对不同状况的波浪环境有良好的适应性。

立柱2内部设有呈十字形的两内部舱壁23，将立柱2内部分割为多个舱室，根据需要设置为防火舱壁及分舱。立柱2的外侧外板21、内侧外板22以及内部舱壁23上均设置型材框架24进行加强，且外侧外板21、内侧外板22以及内部舱壁23与下浮体1、主船体3均有对应的舱壁连接，以保证平台结构的整体强度。

一般地，立柱2内部设置有楼梯，该楼梯连通下浮体1内的闭合通道以及主船体3，便于工作人员上下，在整个平台上形成通畅的通道。

进一步，在沿立柱2高度方向上，立柱2两端的截面小于立柱2中间段的截面，从立柱2两端至中间段设有截面逐步增加的过渡段，该结构有利于逐步增大吃水面积，提高了平台操作时自身的稳定性。

较优地，过渡段的斜率为1/2~5/6。以立柱2两端的宽度为12m，立柱2中间段的宽度为18m为例，过渡段的高度大致为1.5m~2.5m。

参阅图4，本实施例的主船体3大致地呈三角形被切掉三个角的形状，其外形为六边形，其中，相间隔的三条边具有较大长度，另外相间隔的三条边具有较小长度，且较小长度的三条边对应于下浮体1的三个顶点。

从图4来看，主船体3的外形由一等腰梯形以及与等腰梯形下底边相接的一个矩形构成，等腰梯形的下底边即为矩形的一长边。等腰梯形的两腰与矩形的另一长边即为具有较大长度的三条边，等腰梯形的上底边与矩形的两短边即为较小长度的三条边。

主船体3主甲板上于较小长度的三条边处分别设有锚机39，与推进器相配合，形成组合定位系统。锚机39恰能位于对应立柱2的上方，便于系泊定位及锚链收放。

主船体3在高度方向上根据需要设置多层甲板，形成多层的主体结构。主船体3内各层结构根据实际需求设置为电缆管路通道、机械区等。

主船体3的一部分主体结构可作为生活区31，主船体3的主甲板之上再根据需要设置一层或多层上层建筑作为生活区31。如图4中所示，主船体3的矩形区域处设置为生活区31，在生活区31的顶部放置有直升机甲板32，用于直升机的停放。

生活区31的附近（如图4中主船体3等腰梯形区域靠近下底边的位置）设置有休闲区33，休闲区33可按需布置为例如篮球场、足球场、排球场等，便于船员的健康娱乐。

主船体3主甲板的等腰梯形区域靠近上底边的位置还设有用于与外部平台连通的过桥通道34，以便人员往返于该生活平台与被服务平台之间。该过桥通道34可为伸缩式变幅通道。

主船体3的各顶点处设置有救生艇35。

主船体3主甲板的周边设置有逃生通道36，该逃生通道36与过桥通道34所在位置连通，也与各救生艇35所在位置相连通，使平台上人员可以从各个方向尽快到达救生艇35及过桥通道34所在处，提高平台上人员的安全性。

主船体3主甲板的其余空间可以作为货物存储区37，并设置货吊38进行货物的调运存放。其中，该货吊38为小型吊机，重量轻，不同于一般钻井平台中大型起重机。

本实用新型的半潜式生活平台在建造时可采用模块化建造工艺，将下浮体分为三个小的浮筒分别建造，顶点倒角处特殊制作，各立柱、主船体的各个模块也可分别建造，最后总装合拢。

本实用新型所提供的半潜式生活平台通过计算和试验数据表明，该平台至少具有以下优点：

1、本平台采用三浮筒闭合贯通、三立柱支撑、六边形主船体布置的总体结构，结构设计简单；该平台设计针对性强，作为单独的生活平台，钢结构重量比矩形平台低，并去除了大型吊机等使用频率低的设备及复杂结构，大型设备小，重量轻重心低，便于拖航，移动作业灵活；设备购置费用低，平台整体造价低，性价比高，建造周期短，市场竞争力强；

2、三角形下浮体的三个顶点处内侧与外侧均设计大圆角平滑过度，各浮筒截面的四个角处均设置有圆角，另外，立柱截面呈类似椭圆形，下浮体和立柱的这些结构特征均能够很好地改善平台自身的水动力性能，有良好的波浪适应性；三个立柱在高度方向上自两端到中间横截面逐渐增大，有利于增大吃水面积，平台整体稳性较好；

3、三角形下浮体外侧内侧三个顶点处设计平滑过度结构，辅以整船连续的结构设计，结构力学性能较好；下浮体内设计闭合贯通的通道，实现全船的通道设计的贯通，配合灵活的舱室布置，全船内部协同工作效率高；

4、下浮体内舱室布置灵活，压载舱容易调整；DP3推进器布置合理，有效功率高，与锚泊系统形成组合定位系统；

5、主船体主甲板布置科学，多点救生设备及周圈逃生通道的布置，提高了平台工作人员的安全性；休闲区等场所的布置，提高了人员的生活娱乐舒适度。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本实用新型，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (14)

1.一种半潜式生活平台，包括下浮体、竖直设置于下浮体上的立柱以及支撑于立柱上的主船体，所述主船体上设有生活区；其特征在于：

所述下浮体由三个浮筒首尾相接组成等边三角形环状结构，且三角形的顶点处均圆角过渡；

所述立柱连接于所述下浮体的上表面，并位于下浮体的三个顶点处。

2.根据权利要求1所述的半潜式生活平台，其特征在于，各所述浮筒内均设有沿其自身长度方向延伸的通道，且三个浮筒内的通道首尾相连通，而在所述下浮体内形成呈三角形的闭合通道。

3.根据权利要求2所述的半潜式生活平台，其特征在于，所述闭合通道位于所述下浮体环状结构的内侧。

4.根据权利要求3所述的半潜式生活平台，其特征在于，各所述浮筒内设有竖直的中纵舱壁，中纵舱壁沿浮筒长度方向设置；中纵舱壁与浮筒的外侧外板之间形成舱室，中纵舱壁与浮筒的内侧外板之间形成所述通道。

5.根据权利要求4所述的半潜式生活平台，其特征在于，所述舱室为压载舱或推进器舱；其中，推进器舱位于所述下浮体三角形的三个顶点处以及三角形各条边的中点处。

6.根据权利要求1所述的半潜式生活平台，其特征在于，所述下浮体的三个顶点处外侧圆角半径大于内侧圆角半径，外侧圆角半径为6m～10m，内侧圆角半径为3m～5m。

7.根据权利要求1-6任一项所述的半潜式生活平台，其特征在于，所述立柱下端的外侧外板与所述下浮体顶点处的外侧外板对齐。

8.根据权利要求7所述的半潜式生活平台，其特征在于，所述立柱的外侧外板具有一圆弧段以及从圆弧段两端分别向外延伸的直线段，圆弧段与所述下浮体顶点处的外侧圆角对齐，直线段分别与相邻的两所述浮筒的外侧外板对齐；

立柱的内侧外板与立柱的外侧外板对称，立柱外侧外板的直线段与立柱的内侧外板连接，且连接处圆角过渡。

9.根据权利要求8所述的半潜式生活平台，其特征在于，所述立柱内部设有呈十字形的内部舱壁，立柱的外侧外板、内侧外板及该内部舱壁均与所 述下浮体、所述主船体相连接。

10.根据权利要求7所述的半潜式生活平台，其特征在于，沿所述立柱高度方向上，立柱两端的截面小于立柱中间段的截面，从立柱两端至中间段设有截面逐步增加的过渡段。

11.根据权利要求10所述的半潜式生活平台，其特征在于，所述过渡段的斜率为1/2～5/6。

12.根据权利要求1-6任一项所述的半潜式生活平台，其特征在于，所述主船体呈六边形，其中，相间隔的三条边具有较大长度，另外相间隔的三条边具有较小长度，且较小长度的三条边分别对应于所述下浮体的三个顶点。

13.根据权利要求12所述的半潜式生活平台，其特征在于，所述主船体上于较小长度的三条边处分别设有锚机。

14.根据权利要求1-6任一项所述的半潜式生活平台，其特征在于，所述主船体的主甲板上设置有用于与外部平台连通的过桥通道，主船体的各顶点处设置有救生艇，主船体主甲板的周边设置有逃生通道，且该逃生通道与所述过桥通道所在位置以及所述救生艇位置均连通。