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1.2半潜式海洋平台简介

半潜式钻井平台，由平台本体、浮箱或下体和立柱三个重主要部分组成的。通常平台本体会设在水面上一定的高度，避免受到较大波浪冲击，平台上布置有生活舱室、设备以及钻井机械器材等，保证生活和工作的进行；下体或浮箱供给主要浮力，一般为减小扰动力而淹没在水下；平台本体与下体之间靠立柱来连接，其剖面为小水线面，通常会在主柱与主柱之间相隔适当距离，是用来保证平台的稳性，所以其又称为立柱稳定式，这是由坐底式发展而来的，最大特色就是可移动。

半潜式钻井海洋平台种类繁多，常见的主要是沉箱式和下体式两种。沉箱式的剖面有圆形、矩形、靴形等，沉箱的数目，即立柱的数目，有三个、四个、五个等等；下体式是在平台两侧布置两根流线型形状的下体，类似于鱼雷式可以减少移动时的阻力，安装在下体上的立柱可以分为二、三、四，但最常见的还是四根立柱支撑。

1.3系泊系统简介

半潜式平台需要在深海恶劣环境下长期系泊，不像船舶还可以在遭遇具有极其强大破坏性恶劣天气时停泊港口，因此对半潜式平台系泊系统的设计与要求更为严格。目前为止，系泊系统各式各样，若按照系泊方式不同，可以分为悬链线锚腿系泊(catenaryanchorlegmooring)、悬链线系泊(catenarymooring)、张力腿系泊(tensionlegmooring)、、单锚腿系泊(singleanchorlegmooring)等；按照系泊点的个数差异，可分为多点系泊和单点系泊系统。当我们选择合适的系泊方式时，主要依据所需系泊链长度、系泊力的大小、水深以及浮体和海床条件。[1]

深海半潜式平台的系泊系统一般由四个部分组成：系泊链、导链器、海床基础以及起链机，导链器的一端是连接半潜式平台主体而另一端连接海底基础，通常用起链机来控制缆绳中的张力。目前，深水平台系泊大多采多点系泊，主要包括聚酯缆张紧式系泊和悬链线系泊，为了抵抗平台所受的环境载荷，系泊缆通常会产生几何变形，通过弹性伸长形成回复力抵抗外界载荷。

悬链线式系泊系统定位能力和动力响应产生影响的因素有很多，包括浮筒的使用和系泊链上重物，系泊链的布置形式等，它们之间有很强的关联性。安装悬链线式系泊链上的浮筒，可以有效减少系泊缆的动张力，但是其会产生较大的位移。控制系泊系统的动态响应主要是通过在系泊链中设置重块，重块单位长度重量也会影响平台的系泊的静力响应。由于水深的逐渐增加，悬链线式系泊的钢链的重量、长度也会逐渐增加，这也会导致导链孔处张力倾角增大，这样系泊链角度也会变大，导致作用在平台上的向下拉力明显增加，因而影响了平台的载重量，换句话说就是增加了平台的浮力要求，影响了系泊系统的有效性，对其的安全性产生影响。系泊系统在深海中系泊系统会覆盖较大的面积，这样通常会影响到该海域铺设链线与管线以及周围船只系泊。为了解决这一问题,张紧式系泊系统已经逐渐取代了传统的悬链线式系泊，用合成纤维绳为张紧式系泊系统的材料，其具有造价低、弹性好、强度与重量之比大等优点。张紧式系泊缆在平台导链孔与海底锚处之间几乎是呈直线形的，这样导链孔处张力倾角明显小于悬链线式系泊的张力倾角，也减少了系泊链中悬浮段的重量，这样海洋平台甲板可拥有更多的载重量，提高经济效益的同时减少流载荷和波浪的影响。除此之外导致张紧式系泊链外表变形的流体载荷和波频运动作也要小于悬链线式系泊系统，因此由横向拖拽力产生的动态效应也相对减少。因为只有平台产生较大水平位移时，才会有较为大的水平回复力产生，通常导致钢制悬链线回复力位移特性是非线性的，而张紧式系泊系统中系泊缆的几何非线性较为弱，悬链线式系泊系统偏移量大于海洋平台偏移量，对风流环境载荷较大的海域是极其重要的。[3] (责任编辑：qin)