[实用新型]一种自发电式半潜式海洋平台

说明书

本实用新型提供一种自发电式半潜式海洋平台。本实用新型包括：高于海平面的海洋平台主体和用于支撑所述海洋平台主体的多个气柱式平台支柱。所述气柱式平台支柱包括立柱和平台浮筒，所述立柱连接于所述平台浮筒上部，所述气柱式平台支柱为空腔结构，立柱空腔竖直贯通所述立柱和平台浮筒，所述气体通道部内设置双向气流作用下均能同向旋转的涡轮机，所述涡轮机与海洋平台主体的发电机相连，所述涡轮机下方的气体通道部上设有至少一个用于调控通过气流流量的阀门。本实用新型能够利用波浪进行发电，通过阀门控制气体通道部气体流速，不仅改善平台垂荡性能，而且使得海洋平台的用电更有保障。

技术领域

本实用新型涉及海洋工程技术领域，尤其涉及一种自发电式半潜式海洋平台。

背景技术

海洋平台是海上进行勘探、钻探、采油、集运、观测、施工等活动提供生产和生活设施的构筑物。半潜式平台作为常用的海洋平台的一种，主要由上部结构、下部浮箱和立柱构成，上部结构用于装设钻井机械、平台操作设备等。半潜式平台具有作业水深范围广、水线面面积小、抵抗风浪能力强和可变载荷大等优点。

半潜式平台由于下部浸没在水中，其横摇与纵摇的幅值都很小，半潜平台自振周期一般在20-50s之间，易与长周期波浪耦合，导致半潜平台的垂荡运动(即垂向的运动)较大，干采油树系统无法应用，导致其难以应用于大型油气资源的开采。

改善半潜式平台的垂荡水动力特征有很多方法，如增大平台的吃水，在平台下方布置垂荡板等。但是这些方法均改变了平台的主尺度。同时，由于平台距离内陆较远，海洋平台所需电力通常需要3–5台船用柴油发电机组并联运行提供，这种自身发电方法不仅污染环境，也为平台使用带来了诸多不便。

实用新型内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种自发电式半潜式海洋平台。本实用新型可以不显著改变平台主尺度，通过吸收波浪能改善平台的垂荡特征；同时，将吸收的波浪能转换为电能，实现海洋平台的波浪能发电。本实用新型采用的技术手段如下：

一种自发电式半潜式海洋平台，包括：高于海平面的海洋平台主体和用于支撑所述海洋平台主体的多个气柱式平台支柱，所述多个为至少四个的偶数个。

所述气柱式平台支柱包括立柱和平台浮筒，所述立柱连接于所述平台浮筒上部，所述气柱式平台支柱为空腔结构，立柱空腔竖直贯通所述立柱和平台浮筒，所述立柱空腔从上至下依次为横截面为S₁的气体通道部、变截面的连接部以及横截面为S₂的气室部，其满足：S₁＜S₂，所述气体通道部内设置双向气流作用下均能同向旋转的涡轮机，所述涡轮机与海洋平台主体的发电机相连，所述涡轮机下方的气体通道部上设有至少一个用于调控通过气流流量的阀门，所述海洋平台主体对应气体通道部的位置开设与其匹配的孔；

所述气柱式平台支柱呈两列并排布设，同列的立柱位于一条直线上且共用一个平台浮筒，两列平台浮筒通过固接于平台浮筒端部的两根连接管紧固。

进一步地，所述阀门为电动截止阀。

进一步地，所述气柱式平台支柱为金属材质，其表面采用表面喷漆或者牺牲阳极的方式进行防腐，通过焊接的方式固定在海洋平台本体的靠近海平面的表面。

进一步地，所述立柱空腔的高度为h₁，所述立柱高度为h₂，所述平台浮筒高度为h₃，h₁＝h₂+h₃。

进一步地，所述气体通道部各处横截面面积均相同，所述气室部各处横截面面积均相同。

进一步地，所述连接管置于端部的立柱正中心所在铅垂线的平台浮筒上，所述连接管的直径为h4，h4＜＜h₃。

进一步地，所述立柱空腔任一处的横截面面积均小于所述立柱的横截面面积。