32 第四章 海洋钻井设备概述 陆上钻井时,钻机等设备都安装在地面上的底座上;在海上钻井时,不可能将钻井设备安放在海里,因此就需要一个安放钻井设备等的场所,这个场所就是海洋钻井平台。 §4-1海上钻井平台的类型与性能 一、海上钻井平台的分类 (一)按运移性可分为两类: 1、固定式钻井平台 2、移动式钻井平台(坐底式钻井平台、自升式钻井平台、半潜式钻井平台、浮式钻井船、步行式、气垫式) (二)按钻井方式分可分为: 1、浮动式(浮式)钻井用的平台:半潜式、浮船、张力腿式 2、稳定式(稳式)钻井用的平台:固定、自升、坐底 二、海上钻井平台的结构及特点 1、固定式钻井平台 它是从海底架起的一个高出水面的构筑物,上面铺设平台,用以放置钻井机械设备,提供钻井作业场所及工作人员生活场所。 ( 1)结构组成: a、导管架 这是整个平台的支撑部分,是用钢管焊接而成的一个空间钢架结构。它的制造工艺复杂,就拿两管相交处的相贯线的加工来说,一般的切割工艺都不能满足要求,必须用数控切割机 33 床进行加工,这就需要先求出相贯线方程,输入机床的控制台,方可进行切割。再如管节点的焊接,必须采用手工电弧焊,多层多道焊接,焊完后需进行超声波无损探伤,如发现夹渣或焊不透,必须刨掉重焊,一次返工后仍不合格,则这个管节点就得报废。也许有人认为这样的要求太苛刻了,但这并不过分。因为导管架大部分浸于海水中,受到海洋环境载荷的作用,很容易产生腐蚀疲劳破坏,管节点是导管架的薄弱点,这个课题在世界范围内,已进行了多年研究。86 年国家经委组织了国内一些科研机构对这个问题进行了研究,我室也有幸参与了这一科研工作,做了大量的实验研究,到目前为止,这个问题还没彻底解决。 1)管节点 导管架的薄弱环节是管节点,管节点的类型有许多种,如下图所示。 由两根正交的管子构成的管节点叫做 T 型管节点。如撑杆与主管以锐角相交,该连接称为 Y 型节点。如果两根撑杆都在弦管的一侧,即每根撑杆的中心线与弦管的轴线形成锐角,该连接称为 K型节点。如果一根撑杆与弦管垂直,另一根以锐角相交,该节点称为 N 型节点。当两根撑杆从弦管两侧正交并使所有三根管子处于同一平面,该连接称为 X 型节点或十字型节点。 2)偏心连接 在一个平面节点内,在两个或多个纵向轴交叉处,从撑杆轴与弦管轴的交叉点至弦管轴的垂直距离定义为偏心距,如下图。 3 4 如果此距离在弦管轴向着撑杆的一边...