海上平臺,高出海面且具有水平臺面的一種桁架構筑物,供進行生產(chǎn)作業(yè)或其他活動用。
分類
按其位置是否固定,分為固定式海上平臺和浮式海上平臺。
固定式海上平臺
在整個使用壽命期內(nèi)位置固定不變,其形式有樁式、繃繩式和重力式等。
樁式平臺由承臺和樁基構成。樁基有木樁、鋼樁和鋼筋混凝土樁等種,構筑時將它打入海底,其上安裝了承臺。繃繩式平臺又稱系索塔平臺,將一個預制的鋼塔安放在海底基礎塊之上,用鋼索沿不同方向錨定拉緊而成。重力式平臺是靠平臺自身的重量穩(wěn)坐在海底堅實土層之上的,抵御風暴及波浪襲擊的能力強。
(一)樁式平臺
是由承臺(上部甲板)和樁基構成,按樁的材質(zhì)又分為木樁平臺、鋼樁平臺和鋼筋混凝土樁平臺。20世紀40年代末出現(xiàn)了導管架平臺,它是先在陸上用鋼管焊成一個錐臺形空間框架,然后駁運或浮運至海上現(xiàn)場,就位后將鋼樁從導管內(nèi)打入海底,再在頂部安裝甲板而成。70年代出現(xiàn)的塔架平臺,是由一個垂直的導管架和若干組底樁構成,底樁沿導管架外圍打入海底。樁式平臺已廣泛應用于建造海上碼頭、燈塔、雷達臺、水文氣象觀測站等。其中導管架平臺和塔架平臺則多用于鉆采海底石油或天然氣。這種結構的主要優(yōu)點是波浪及水流荷載小,但造價隨水深成指數(shù)倍增長,使用水深受限制。
(二)繃繩式平臺
亦稱系索塔平臺,是將一個預制的鋼質(zhì)塔身安放在海底基礎塊上,四周用鋼索錨定拉緊而成。它適用于水深較大的海域。
(三)重力式平臺
是靠平臺自身重量穩(wěn)坐在海底堅實土層之上。這種平臺的底部是一個或多個鋼筋混凝土沉箱組成的基座,基座上有鋼立柱或鋼筋混凝土立柱支撐上部甲板。由于整個結構比較大,一般先在岸邊開挖的泥塢中建造基座,再拖往有掩護的深水區(qū)接高,然后浮運至現(xiàn)場,加載下沉。目前這種平臺一般是作為海底貯油罐或用于鉆采海底石油。其主要特點是抵御風暴及波浪襲擊的能力強,結構耐久和維護費用低,但需開挖岸邊塢坑,并要有近岸深水施工水域,結構高度因此受到限制。
浮式海上平臺
浮式海上平臺是一種大型浮體,有的可以遷移,有的不遷移。可遷移的浮式平臺,又稱活動平臺,它是為適應勘探、施工、維修等海上作業(yè)必須經(jīng)常更換地點的需要而發(fā)展起來的。
現(xiàn)有的活動平臺分坐底式、自升式、半潛式和船式4種。
①坐底式平臺(亦稱沉浮式平臺)多用于水深較淺的水域,其上部為工作甲板,下部為兼作沉墊的浮箱,中間用立柱或桁架支撐。作業(yè)時,往浮箱內(nèi)注水使之坐落海底;作業(yè)后,把箱內(nèi)水抽出,平臺依靠自身的浮力升起。
②自升式平臺適應水深范圍較大,在漂浮狀態(tài)時為一艘駁船,它的四側(cè)裝有若干根圓柱式或桁架式樁腿,用齒輪、齒條或液壓機構控制升降。作業(yè)時,放下樁腿并插入海底一定深度,從而將船底托出水面,成為工作甲板。作業(yè)后,降下船體,拔起樁腿,即可拖航至新地點。樁腿底部帶箱形沉墊的稱沉墊自升式平臺,不帶沉墊的稱插樁自升式平臺。
③半潛式平臺多用于水深較大的海域,也是由上層工作甲板、下層浮體結構、中間立柱或桁架3 部分組成。下層浮體結構又分下船體式和浮箱式兩種,下船體式更利于航行,故新建造的自航半潛式平臺多采用雙下船體式。這種平臺作業(yè)時處于半潛狀態(tài),采用錨泊定位或動力定位。作業(yè)后,排出壓載艙內(nèi)的水,上浮至拖航吃水線,即可收錨移位。過去建造的少數(shù)半潛式平臺兼有坐底式的功能,也可以在淺水區(qū)坐落海底進行作業(yè)。
④船式平臺(即鉆井船)是在普通的船舶上加一個作業(yè)平臺,船舶有單體和雙體之分,一般可以自航,作業(yè)時采用錨泊定位或動力定位。目前可遷移的浮式平臺在海底石油與天然氣勘探中應用得最多。
超大海上平臺
新聞背景
2014年10月,英國媒體報道,中國正在研制浮動船塢以支持在南沙群島的填海工程。報道分析,這種浮動船塢將使中國具備在較遠的島嶼上建筑小型居住點的能力,它擁有居住點所需的基本設施,還可以擴大和改善填海形成的島嶼,如果大量部署這樣的浮動船塢,中國就可以向西沙群島和南沙群島的廣大地區(qū)移民,控制這些地區(qū),從而加強中國對南海地區(qū)的主權。
一旦中國成功在南海修建人工島、大型浮動式平臺,這些設施將可以成為油氣開采、漁業(yè)捕撈、海洋活動中的物資補給基地,為我國逐步加大南海開發(fā)力度、加快向南海南部海域開發(fā)范圍奠定基礎條件,使我國能實質(zhì)性的進入南海南部海域。
技術指標
中國自主研發(fā)的桁架式平臺技術被列為國家戰(zhàn)略項目,其相關超大型海上平臺項目進展順利,在海上建造可移動陸地即將由科學構想變成工程現(xiàn)實。桁架式平臺技術具有模塊化結構與動力定位能力,作為一種全新的海上浮體結構形式,技術水平世界領先,產(chǎn)品用途十分廣泛,屬于新型海洋工程裝備產(chǎn)業(yè),將使中國率先掌握超大型海上平臺工程化的革新技術。
超大型海上平臺分為三種規(guī)格,其標準面積分為兩萬七千平方米,七萬兩千平方米和十萬八千平方米。一般來說1艘航空母艦的甲板面積是兩萬平方米左右,一個標準足球場的面積是七千一百四十平方米。
中國的海上浮動平臺最大標準面積超過5艘大型航母的甲板面積,或者超過15個標準足球場的面積。超大型海上平臺還可以根據(jù)需求拼接組裝無限放大,相當于多個船體并聯(lián)形成浮島式的平臺,并配置動力,可以以18千米每小時的時速進行移動,在這塊陸地上可以進行旅游開發(fā)、碼頭倉儲、能源發(fā)電、海水利用以及作為海洋保障基地。
參考資料 >