[實用新型]一種自升式鉆井平臺樁腿的支腿弦桿

有效

• 申請號: 201520415022.4
• 申請日: 2015-06-15
• 公開（公告）號: CN204690716U
• 公開（公告）日: 2015-10-07
• 發明（設計）人: 曾驥;周佳;王鈺涵;莫建;王超;周瑞佳
• 申請（專利權）人: 上海外高橋造船有限公司
• 主分類號: E02B17/00
• 分類號: E02B17/00
• 代理公司: 上海灣谷知識產權代理事務所(普通合伙) 31289
• 代理人: 倪繼祖

技術領域

本實用新型涉及海洋石油鉆探領域，特別涉及一種自升式鉆井平臺樁腿的支腿弦桿。

背景技術

人類在進入21世紀之后，不僅迎來了世界經濟與科學技術的飛速發展，同時也迎來了一個能源逐漸稀缺的時代。能源的開采與利用，是各個國家必須要面對并且有效解決的主要問題。過去，由于受到科技的限制，世界能源主要來自于陸地的礦產資源和油氣資源，然而，根據目前己經發現的陸地礦產、石油、天然氣等資源，其開采量最多只還能夠維持百余年，其中礦產資源的可采年限更是局限在30-80年。在這樣一個嚴峻的環境下，人類的目光開始投向海洋。

目前，隨著海上油氣的不斷開發，對海洋移動式油氣鉆井設備的需求量也不斷的加大。自升式鉆井平臺作為海洋移動式油氣鉆井設備一種，廣泛的應用于海洋油氣鉆探領域。隨著自升式鉆井平臺作業水深的加大，樁腿結構尺寸以及重量會隨之顯著增加，且受風面積大大提升，此時平臺在作業和拖航時的穩性會越差，換言之樁腿結構的設計直接關系到整個平臺的安全性，因此樁腿結構的設計是自升式鉆井平臺整體設計中不可忽視的重要環節，并在保證樁腿結構安全的前提下，不斷優化樁腿結構型式使其受力更加合理并經濟性更佳。

作為主要承力構件，支腿弦桿是樁腿整體結構的安全保障。樁腿結構是由弦桿與弦桿間的支撐結構組成的，弦桿是其主要承力部件。目前世界上傳統制造支腿弦桿的方法是采用兩塊半圓板和齒條板焊接而成，但是由于設計上的原因，使得支腿弦桿的半圓板和齒條板的厚度等尺寸都過大，雖然可以達到作業所需的承載能力，但是其成本以及焊接的難度都大大的提高了。所以，如何在保證承載能力等技術指標的同時，控制支腿弦桿制造的成本并降低焊接難度是我們亟需研究的。

發明內容

本實用新型的目的，就是為了解決上述問題而提供了一種自升式鉆井平臺樁腿的支腿弦桿，該支腿弦桿不僅承載能力等技術指標與現有技術中的支腿弦桿相當，而且其制造的材料更節約，成本更低。

本實用新型的目的是這樣實現的：

一種自升式鉆井平臺樁腿的支腿弦桿，該支腿弦桿呈圓筒形結構，且包括一齒條板、一前半圓板和一后半圓板，所述前半圓板和后半圓板對稱焊接于所述齒條板的前后兩側，所述齒條板包括左右對稱分布的兩列齒條，所述齒條板的齒根寬度為550mm，齒頂寬度為950mm，厚度為165.1mm，所述齒條的模數為100mm，壓力角為28°；所述前半圓板和后半圓板的橫截面均呈一扇形結構，齒條板的橫截面呈一矩形結構，所述前半圓板橫截面的圓心位于所述齒條板橫截面的中心線上且距離齒條板前側面25mm，所述后半圓板橫截面的圓心位于所述齒條板橫截面的中心線上且距離齒條板后側面25mm；所述齒條板的頂部且位于所述齒條板的前后兩側面上分別設置有焊接坡口，所述齒條板頂端距離所述前半圓板和后半圓板頂端的距離均為150mm，所述齒條板底端距離所述前半圓板和后半圓板底端的距離均為100mm；所述前半圓板包括上前半圓板和厚度大于所述上前半圓板的下前半圓板，所述后半圓板包括上后半圓板和厚度大于所述上后半圓板的下后半圓板。

上述的一種自升式鉆井平臺樁腿的支腿弦桿，其中，所述上前半圓板和所述下前半圓板的長度比與所述上后半圓板和下后半圓板的長度比均為197:10，所述上前半圓板和所述上后半圓板的外曲率半徑為260mm、內曲率半徑為221.9mm，所述下前半圓板和下后半圓板的外曲率半徑為260mm、內曲率半徑為210mm。

上述的一種自升式鉆井平臺樁腿的支腿弦桿，其中，所述焊接坡口的角度為5°，鈍邊長為25mm。

上述的一種自升式鉆井平臺樁腿的支腿弦桿，其中，所述支腿弦桿采用調質合金鋼制成。

與現有技術相比，本實用新型的支腿弦桿是在滿足支腿弦桿承載能力等技術指標的前提下，經過多次優化設計，通過反復有限元計算，得到了支腿弦桿的最優化尺寸。本實用新型的支腿弦桿的頂端設計了焊接坡口，當自升式鉆井平臺進入較深海域作業時，可隨時對樁腿接長，方便了不同海域的作業需求。

附圖說明

圖1是本實用新型的支腿弦桿橫截面的結構示意圖；

圖2是本實用新型的支腿弦桿頂端的結構示意圖；

圖3是本實用新型的支腿弦桿底端的結構示意圖；

圖4是本實用新型的齒條板的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合附圖，對本實用新型作進一步說明。