[发明专利]一种适用于超深水钻井平台的组合式浮箱防撞装置

说明书

技术领域

本发明涉及适用于超深水钻井平台的组合式浮箱防撞装置，属于海洋工程技术领域。

背景技术

随着人类对油气资源开发利用的不断深化，油气勘探开发从陆地成功转入沿海并走向深海。当现有的石油储量开采比例不断增加，勘探新的石油资源就迫在眉睫。而超深水钻井平台，其作为深海石油开采的主要生产设施，便担负起了这一重任。

海洋平台作为海洋石油资源开发的基础性设施，长期处于复杂恶劣的海洋环境。除去正常的工作载荷和环境载荷之外，海洋平台还时常受到偶然性载荷如船舶碰撞等荷载的作用。在此状态下，随之而来的灾难性事故将有可能发生，这些事故给海洋平台结构、生命财产及环境污染将造成难以估量的严重后果。因此，海洋结构物从出现至今，其安全性一直是人们极其关注的重要议题，而结构在事故状态下的强度决定了超深水钻井平台在发生意外或事故时的生存能力，也是代表结构安全性的重要指标之一。多功能式海洋供应船与海洋平台的近靠作业是海洋工程中常见的操作模式，在作业工程中，由于人为操作不当等原因，供应船就有可能以一定速度撞向海洋平台。显然，超深水钻井平台处于作业工况时，位于平台吃水附近的立柱便是首当其冲的关键部位。当供应船撞击力达到一定值时就会使平台立柱出现破口从而引发灾难性后果，轻则损失数万元，重则人员伤亡、损失以数百万、数千万甚至数十亿美元计，大量的间接损失更是难以预估。因此，在结构设计阶段就应将这些事故考虑在内以尽可能减少这些事故带来的不利影响。同时，对于已交付运营的海洋平台也很有必要考虑这种偶然性事故并作出相应的预防措施。

为满足超深水钻井平台安全可靠的进行石油勘探作业的需要，有必要在超大型平台立柱易受撞击区域加装一种吸能效果明显的、经济新型的、易组装拆卸的、防撞可靠的浮式防撞装置。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种适用于超深水钻井平台的组合式浮箱防撞装置，具有吸能效果明显、经济新型、易组装拆卸、易后期检修维护、防撞可靠等优点。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种适用于超深水钻井平台的组合式浮箱防撞装置，包括防撞装置和浮筒型平台，防撞装置和浮筒型平台通过连接件连接形成环状结构，环状结构套在超深水钻井平台的立柱上，所述防撞装置包含防撞浮箱，所述防撞浮箱上安装有吸能组件。

作为优选，所述环状结构为四边形结构，防撞浮箱包含立柱正向受撞当面的第一防撞浮箱单元、立柱斜向受撞当面的第二防撞浮箱单元和与浮筒型平台相邻的第三防撞浮箱单元，所述第一防撞浮箱单元位于第二防撞浮箱单元与第三防撞浮箱单元之间，第三防撞浮箱单元与浮筒型平台连接。

作为优选，所述第一防撞浮箱单元、第二防撞浮箱单元和第三防撞浮箱单元内均通过隔板分隔为若干个舱体，舱体内填充有橡胶粒或陶粒，在防撞浮箱的外侧和内侧均布置有高吸能复合材料，在内侧的高吸能复合材料上布置有柔性高吸能元件。

作为优选，所述高吸能复合材料为碳纤维增强复合材料或玻璃纤维增强复合材料。

作为优选，所述柔性高吸能元件为阻尼件或碳纤维增强复合材料或玻璃纤维增强复合材料。

作为优选，所述浮筒型平台包含浮筒型平台甲板、浮筒和杆架，所述浮筒型平台甲板上通过杆架安装有浮筒，浮筒的端部安装有垂向舱壁，垂向舱壁通过连接件与防撞装置连接。

作为优选，所述浮筒型平台包含若干个浮球，浮球之间通过连接绳连接，浮球通过连接绳与防撞浮箱连接。

作为优选，所述防撞浮箱的的下端宽、上端窄，防撞浮箱的横截面为直角梯形状。

作为优选，所述第一防撞浮箱单元、第二防撞浮箱单元与第三防撞浮箱单元的两端均设有卡榫或卡槽，第一防撞浮箱单元与第二防撞浮箱单元和第三防撞浮箱单元通过卡榫与卡槽连接

在本发明中，所述超深水钻井平台立柱受撞当面指的是立柱外侧，受撞背面指的是立柱内侧即位于超深水钻井平台上船体与横撑之间。通过统计以往船舶与超深水钻井平台碰撞事故发生的区域发现，平台作业工况下受船舶的撞击部位的基本都为立柱外侧，因此立柱外侧是防撞设计重点关注部位，需要设置相应的防撞装置。而立柱受撞背面发生船舶碰撞事故几乎没有，因此没有安装防撞浮箱的必要性，且该部位处于上船体和横撑之间，若安装与立柱外侧相同的大型的防撞浮箱，在海上与受撞当面的防撞浮箱进行安装合拢时也将会有很多限制，使得安装难度大。为确保防撞浮箱与立柱受撞当面处在一定的相对位置，本发明提出在超深水钻井平台立柱受撞背面设置浮筒型平台或其他小型浮式结构物并与防撞浮箱柔性连接，以一定位置环绕在立柱周围。