海结原理(4)-设计阶段和方法概述

自升式平台设计方法概述船舶工程学院－陈明海洋结构物设计原理讲义（4）自升式平台的操作过程为了到指定海域位置钻一口井，自生式样平台必须经历的操作程序：迁移－－就位－－放桩－－预压－－升船－－钻井－－降船－－拔桩（先冲桩）－－提桩－固桩后迁移观看动画了解自升式样平台操作过程一、移动式平台设计内容•移动式平台是技术、知识密集型工程•设计需要多专业相互配合协调•设计内容包括：1.总体2.结构3.舾装4.钻井工艺5.轮机6.电气海洋工程专业技术人员的主要工作是前三部分工作。1.1总体设计•根据任务书要求确定平台型式、主要尺度、总布置设计，绘制总布置图和平台外形图•根据环境条件计算环境载荷（风、浪、流等）•性能计算（漂浮稳性和站立稳性）•编织平台操作手册•总控制平台设计的各部分工作的协调1.2结构设计•根据总体设计确定平台的型式•确定各部分结构型式和结构尺寸•绘制结构图•进行平台总体强度和局部强度计算编织计算书1.3舾装设计•根据设计任务书和总布置图进行舾装设计、编写舾装设备清单二、设计任务书•设计任务书由使用者和设计者共同制定，相当于船舶建造中的《船舶规格说明书》•指定的原则：•提出要求要合理；•具体技术问题采用合理的具体解决方案；•具体设计要求的指定要有利于保证平台安全可靠和提高效能和便于施工。设计任务书实例三、设计任务书的内容1.型式2.船级3.环境条件4.可变载荷5.移航方式6.定位方式7.钻井设备8.机电设备9.消防救生设备10.船员配备及其生活设施设计任务书的详简没有一定的标准，由平台业主决定。如果设计任务书要求不切实际，会导致设计的平台性能不达要求或者缺乏竞争力。此外，在设计过程中可能发现任务书中有不合理之处，或有些情况与原任务书有出入。这些情况要与业主协商，妥善解决。四、设计阶段的划分•首先进行可行性要求•设计阶段划分一般是：初步设计技术设计施工设计完工设计4.1初步设计阶段在任务书和调查研究的基础上，从全局出发，提出各种可行方案。通过绘图和计算得出有关的技术经济或其他指标，确定一个或几个能够满足任务书要求的设计方案及其技术、经济论证数据，提交审查讨论。然后根据审查意见修改，最后确定设计方案。该阶段工作量较少，但是后续工作的基础，要确保总体性能的正确性及布置和结构设计的合理性。根据设计工作内容的深度和广度的不同有时也将其称为方案设计。4.2初步设计提交的技术文件•总体说明书•总布置图•外形图•结构强度计算书及典型横剖面结构图•稳性计算书（漂浮稳性和坐底稳性）•运动性能计算书（半潜式和钻井船）•锚泊定位性能计算书（半潜式和钻井船）•主要设备规格明细表4.3技术设计阶段•在初步方案的基础上进行的深入一步的工作。对各个局部问题深入分析，并进行各个分项目的详细设计和计算，为了施工设计提供较完备的技术文件。有些重要的设计项目还要进行性能方面的模型试验。•该阶段提交的技术文件要经过业主、船舶检验局、船级社的认可，才可作为后续施工设计的依据。所以一般简称为送审设计。4.4技术设计提交的主要技术文件•总体设计说明书•较详细的总布置图•正式的平台外形图•结构计算书•基本结构图、横剖面结构图、主要节点结构图•定位、锚泊、起重、救生、消防设备的计算书和图•各系统的原理图•重量重心计算书•各项性能详细计算书及有关说明书（包括试验报告）•详细的设备、材料规格明细表4.5施工设计阶段根据退审的技术设计文件，结合建造厂的具体生产技术条件，制定建造中所需要的整套技术文件。所需要的文件的范围根据建造厂的情况有所不同，在船体方面主要是分段结构的施工图和工艺规程，以及设备、舾装的零件图等等。4.6完工设计•整理完成完工文件•平台建造完成后不可避免地与原来的设计有所出入。设计中虽然对重量重心做了详细计算，但不可能完全准确。建造时对原来设计不合理之处进行修改，在不影响性能的前提下改变材料或设备规格也是常有的事，这样就会引起平台重量重心、布置、结构等的变动。因此平台建造好以后，应根据建造期间对原来设计图纸的所作的改动绘制出完工图纸；根据新平台倾斜试验的结果，修改原来有关计算书（如稳性、浮态、抗沉性），完成各项试验并写成报告书。这些文件是平台设计和研究工作的宝贵资料。五、设计指导原则•密切结合我国国情•遵守国家和国家有关规范和公约六、设计工作方法•调查研究作业环境、自存条件、已有平台资料。实地调查、征求业主和使用人员的意见。•借鉴创新•贯彻系统工程的思想和方法•抓主要矛盾•多次反馈、螺旋式上升、逐步近似