[其他]半潜式钻井船立柱与锚系的设置

说明书

（一）所属技术领域。

属海洋工程关于现代钻井船技术。

（二）有参考作用的现有技术及反映该项技术的有关文献。

（1）ABS《近海钻井船建造和入级规范1973》。

（2）ABS《近海钻井船建造和入级规范1980》。

（3）《波浪、锚系与钻井船稳定》梁叔禹1984。

（三）发明的目的

由于人类在设计和建造半潜式钻井船时，未有充分地研究和解决在剧烈的海况条件下，在波浪和锚系的共同影响下，可以使处于浮态作业状态的半潜式钻井船丧失动稳性，而被倾覆沉没。因此，在剧烈的海况条件下，浮态作业的半潜式钻井船，存在着被倾覆沉没的危险性，是不符合航海安全性的要求的。

为了解决这一问题，必须改变半潜式钻井船的船型结构和锚系的设计，即改变半潜式钻井船的立柱设置，同时改变半潜式钻井船的锚泊定位系统的设置，以避免因丧失动稳性而倾覆沉没。

（四）发明的内容。

由于半潜式钻井船处于浮态作业状态时，由于受到锚泊定位系统的约束（见附图-1），失去了一定的自由，特别是钻井船在剧烈的海况条件下，对波浪引起的钻井船升沉运动，受到的约束最大。

由于半潜式钻井船处于浮态作业状态时，钻井船水下部分的排水量，可以达到和超过40000吨。此时，在剧烈的海况条件下，由波浪引起的升沉力也是巨大的。由波浪引起钻井船的上升力，与锚泊定位系统约束钻井船上升运动力之间，产生一个很大的冲量，根据估算这冲量大大地超过了锚系的破断力。此时，将首先使半潜式钻井船受力舷（或受力方向）的锚链破断。在这时由波浪和锚系另一舷锚链拉力的共同作用下，使半潜式钻井船向受力舷（或受力方向）的反方向产生一个大倾角，可使半潜式钻井船丧失动稳性而倾覆沉没，见附图-2，半潜式钻井船在波浪和锚系共同作用下，产生大倾角情况示意图。附图-3半潜式钻井船动稳性曲线。

半潜式钻井船正浮时：

面积（A+B）≥1.3面积（B+C）

面积（A）＞面积（C）

当在剧烈海况条件下，波浪与锚系使钻井船发生大倾角时

面积（A）＜面积（C）

钻井船丧失动稳性，发生倾覆沉没。

又由于原半潜式钻井船的船型结构呈方形，半潜式钻井船的长、宽比，接近和等于1。

即 (L)/(B) ＝1

所以半潜式钻井船的倾覆沉没，可以是舷侧方向的倾覆沉没，也可以是首尾方向的倾覆沉没。

为了解决半潜式钻井船在剧烈海况条件下，在波浪和锚系的共同作用下，发生倾覆沉没的问题，本人已在《水面式钻井船锚泊定位系统设置》的专利说明书中，提出：“必须改变半潜式钻井船的船型结构和锚泊定位系统的设置。

一、改变半潜式钻井船的船型结构。

改变半潜式钻井船的船型结构，它的目的是改变半潜式钻井船的长、宽比（即L/B）。我们是采用改变原半潜式钻井船的型宽，同时改变原半潜式钻井船的立柱设置，来达到这一目的的。

（1）改变半潜式钻井船的型宽。

将原半潜式钻井船的型宽：90米左右，改变为：等于或大于40米（B≥40米）。

（2）改变半潜式钻井船的立柱设置。

原半潜式钻井船的立柱设置，是在左、右舷的水下船体上，各设三根立柱，利用水下船体和立柱的浮力，把钻井平台支持在水面上。

七十年代，由法国的发明家提出：这样的半潜式钻井船的浮力不够，提出在钻井船的左、右舷，各增加一根立柱，以增加钻井船的浮力，并取得发明专利权。以后设计建造的半潜式钻井船，都是左、右舷各设置四根立柱。这一专利并没有改变半潜式钻井船的长、宽比。

为了解决半潜式钻井船在剧烈海况条件下，安全浮态作业的问题，我们在改变钻井船的型宽以后，把新增加的两根立柱，不是设置在左、右舷水下船体上面，而是设置在半潜式钻井船的首尾线的船首和船尾位置上，以改变钻井船的型长。见附图-4，改变型宽和立柱设置后的钻井船示意图。符号说明：

1-船首立柱;2、3、4-左舷立柱;

5、6、7-右舷立柱;8-船尾立柱;

9-船首沉垫    10-船尾沉垫    11、12-左右舷水下船体

（3）改变船型结构后所达到的目的。

A    使半潜式钻井船的长宽比（L/B）接近或等于4。

即 (L)/(B) →4