第十章--锚泊系统ppt课件.ppt

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1、第十章锚泊系统（MooringSystem）授课内容1锚和锚链3锚泊设备计算与要求4锚系设计2锚泊系统的种类与布置型式3管节点的强度分析5锚泊系统定位分析锚泊系统的可靠性对海上移动式平台尤为重要，是其重要组成部分概述锚泊系统锚缆锚链锚机锚锚浮标锚架其他设备1.1锚（anchor）1锚和锚链1.2锚链（anchorchain）根据承受荷载的机理不同，锚的分类如下：1.重力锚：主要靠材料本身重量，部分靠锚与土壤之间的摩擦力来来抵抗外力的锚。材料为钢和混凝土2.拖曳嵌入式锚：部分或全部深入海底，主要靠锚前部与土壤的摩擦力来抵抗外力。它能承受较大的水平力，但承受垂向力的能力不强

2、。目前最受欢迎使用最多3.桩锚：中空的钢管通过打桩安于海底，靠管侧与土壤的摩擦力来抵抗外力。通常需要将锚埋入较深的海底，以抵抗外力。它能承受水平力和垂向力1.1锚4.吸力锚：类似于桩锚，但中空的钢管直径要大的多。通过安于钢管顶部的人工泵使管内外出现压力差。当管内压力小于管外，钢管即被吸入海底，然后将泵撤走。吸力锚主要靠管侧与土壤的摩擦力来抵抗外力，能承受水平力和垂向力5.垂向荷载锚：与传统的嵌入式锚一样，而且深入的更深。可以承受水平力和垂向力。它是最新发展的一种锚钻井平台常用大抓力锚锚泊时需使锚链的下端与海底相切抓力锚抓力锚的特点：只有当拉力为水平方向时才能保证锚的抓力

3、若拉力具有垂向分力，抓力减小，锚爪就会被拉出土深水中，如果仍要求锚链下端与海底相切来保证锚的抓力，所需的锚链很长目前研究出现能承受垂向分力的锚，如采用水泥重块或锚桩当遇到岩性海底无法打桩时，可采用钻孔灌注锚桩需做现场试验来确定锚的真正抓力1.锚的抓力（主要因素）锚的类型、海底土质条件会影响锚的抓力2.操作方便3.便于存放4.经济适用锚的选择主要应考虑的因素：有横档链（stud）：强度比无挡链环高20%左右。横档可能导致局部疲劳，如失去一个横档将会在链接处产生较高的弯曲力矩无横档链（studless）：使用较多锚链根据屈服强度划分等级。只能承受拉力，不易打结，能收藏在锚链

4、舱里。链比其它材料的疲劳寿命要短。链的破坏形式：塑性破断、脆性断裂（主要破坏形式）、疲劳断裂，应力腐蚀1.2锚链（a）无挡链环（b）有挡链环比锚缆耐磨锚缆一般由若干根钢丝先拧成股，再由若干股拧成缆常见的钢缆结构形式：六股式、螺旋股式、多股式（multistrand）。螺旋股式结构具有较强的纵向刚度和扭转平衡，旋转损耗低，对于深水系泊系统，常采用此种结构缆易被擦伤，易出现扭结，易被海水腐蚀和疲劳破坏。钢缆破坏的主要原因是腐蚀，常采用镀锌和润滑并配合阳极保护的方法来防止腐蚀的发生。对于螺旋股式钢缆，还通常采用高密度的聚乙烯外壳来防止海水腐蚀钢缆锚缆（anchorcable）

5、同样的断裂强度，缆重仅为链重的1/4~1/5,故深水锚泊时应选用锚缆，或采用锚链和锚缆组合锚泊系统全链与全缆的锚泊系统比较2.1移动式平台的锚泊系统2锚泊系统的种类与布置型式2.2锚泊系统布置型式2.3FPSO浮式生产系统的锚泊2.1移动式平台的锚泊系统移动式平台锚泊系统包括系泊用锚泊系统（必须有）；定位用锚泊系统临时系泊用的锚泊系统是用舾装数来确定系泊设备的数量、重量和规格定位用锚泊设备的数量和重量由设计单位根据使用单位要求进行设计：（a）首先要满足使用单位对定位的要求（b）其次要满足规范对临时系泊的要求动力定位系统是借助于推进器来保持船舶或浮式结构的位置的技术使用精

6、密仪器来测定船舶因风、浪、流而发生的位移和方位变化通过自动控制系统对位置反馈信息进行处理与计算控制若干个推进器发生推力和力矩，使船或浮式结构回复到初始位置和最有利的方向动力定位系统动力操纵系统：提供定位所需要的所有动力推进器系统：控制浮体在水平、纵向及扭转的力，使浮体保持在指定位置位置测量系统：随时将浮体的具体位置提供给控制系统动态定位控制系统：控制浮体在具体的位置和方向，以抵抗外界环境荷载优点：适于恶劣海况的区域，浅水和深水系统都能适用运行成本不由水深决定定位的相对精度随水深而提高，能够快速系泊与解脱可以安装较多的立管系统缺点：资金和燃料的耗费都很高，系统复杂，比锚链

7、或钢缆系泊更易失败动力定位系统的主要组成部分自升式钻井平台的锚泊1）插桩前控制运动的锚泊定位为确保安全，在自升式平台插桩、升平台前，需要锚泊定位2）锚泊后的位置调整当自升式平台完成插桩前的锚泊定位后，平台有可能不处于事先预定的井位上，需用通过收、放锚缆进行调整，直至平台移到预定井位后，再放下桩腿，进行升船3）拖航过程中发生故障要求锚泊自升式平台在拖航过程中如果遇到大风浪、托缆断裂、拖轮发生故障或平台所受到的外力大于拖轮托力无法再前进时，平台将失去控制，很危险。此时需用大抓力首锚抛入海底，将平台临时锚泊住，等故障排除或大风过后再拖半潜式钻井