[實用新型]一種混合式Spar平臺的纜索布置結構

有效

• 申請號: 201620094287.3
• 申請日: 2016-01-31
• 公開（公告）號: CN205365991U
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 犯可;高鵬;呂慧;郭隆洽;陳達
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: B63B21/50
• 分類號: B63B21/50;B63B35/44
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 張惠忠

技術領域

本實用新型涉及一種混合式Spar平臺的纜索布置結構，屬于海洋平臺領域。

背景技術

我國海洋資源豐富，人們對海洋資源的開發越來越多，包括海上石油開采、海上風力發電、海底資源的鉆探等。隨著能源需求的進一步加大，未來海洋資源開發向深海甚至超深海范圍發展將成為必然的趨勢。海洋資源開發的深水化很大程度上依賴于海洋平臺的發展，傳統的海洋平臺已經不能滿足要求。漂浮式海洋平臺成為發展的趨勢，Spar就是其中一種。

Spar平臺可以分為三個部分，即平臺上體，平臺主體和系泊系統。平臺主體為豎立圓筒狀結構，提供整個平臺的浮力，采用半張緊的懸鏈線式系泊系統。

海上浮式平臺在保持自身穩定性的同時，還需要承擔上部結構傳來的荷載，因此海上浮式平臺對穩定性有著較高的要求。利用系泊系統對浮式平臺進行定位，可以保證其位移和運動響應控制在一定范圍內，維持平臺的正常運轉。

目前，大型浮式結構物的系泊系統主要有懸鏈線式系泊系統和張緊式系泊系統。懸鏈線式系泊系統依靠自身的重力和慣性力提供浮體的回復力，纜索的質量通常很大，不僅增加了制造成本，而且造成海洋平臺有效承載力降低。纜索呈拋物線形底部與海底相切，因此該系統對海底錨固裝置的抗拔要求較低。但纜索的長度一般很長，隨著水深的增加，其系泊半徑迅速增大，占用的海床面積隨之增大，同時增加了與附近其它水下設施相碰撞的危險。

張緊式系泊纜索采用的是聚合材料，質量輕、軸向剛度大，在很大程度上限制了平臺的平均及低頻位移，同時還具有系泊半徑小、安裝方便及成本低等優點。但張緊式系泊纜索端部與海底成一定的夾角，導致纜索的拉力顯著增大，對纜索的材料力學性能和錨固裝置的垂向抗拔力提出了很高的要求。

實用新型內容

為了解決上述存在的問題，本實用新型公開了一種混合式Spar平臺的纜索布置結構，其具體技術方案如下：

一種混合式Spar平臺的纜索布置結構，該纜索布置結構于海底工作，包括懸鏈線式系泊系統和張緊式系泊系統，所述懸鏈線式系泊系統和張緊式系泊系統公用同一個浮體和設置在浮體內的控制模塊，

所述懸鏈線式系泊系統還包括若干根懸鏈線式纜索、若干個抓力錨、若干個絞車和若干個導纜器，所述懸鏈線式纜索、抓力錨、絞車和導纜器的數量一致，每根所述懸鏈線式纜索均有與其一體設置的第一拉力傳感器，所述懸鏈線式纜索的底端通過抓力錨與海底固定，每根所述懸鏈線式纜索的頂端通過一個絞車與控制模塊相連，控制模塊控制絞車實現懸鏈線式纜索的張緊與放松，

所述張緊式系泊系統還包括若干根張緊式纜索、若干個吸力錨、軟艙和若干個支座，所述張緊式纜索、吸力錨和支座的數量一致，每根所述張緊式纜索均有與其一體設置的第二拉力傳感器，若干個支座均勻分布在軟艙的下表面，所述張緊式纜索的頂部與支座固定，所述張緊式纜索的底端通過吸力錨與海底固定，第二拉力傳感器與控制模塊連接。

所述軟艙和浮體之間縱向設置有若干個垂蕩板，上下相鄰的垂蕩板之間、垂蕩板與浮體之間以及垂蕩板與軟艙之間分別通過若干個垂蕩板連接桿連接。

所述軟艙呈正方形形狀，所述支座固定在軟艙下表面的四個拐角。

所述垂蕩板呈正方形形狀，垂蕩板有兩個，上下相鄰的垂蕩板之間、垂蕩板與浮體之間以及垂蕩板與軟艙之間分別通過設置在垂蕩板四個拐角處的垂蕩板連接桿連接。

所述控制模塊設置在浮體的頂部中心，若干個所述絞車均勻分布在控制模塊四周，每根懸鏈線式纜索頂部與對應的一個絞車連接。

若干個所述第一拉力傳感器和若干個導纜器均布置在浮體的側壁，第一拉力傳感器位于對應的導纜器的垂直上方。

所述懸鏈線式纜索從導纜器到抓力錨段呈輻射狀，若干根懸鏈線式纜索均勻輻射狀分布在張緊式纜索四周，懸鏈線式纜索一共8根，相鄰的懸鏈線式纜索之間的夾角為45°。

所述導纜器內設置有定滑輪，所述懸鏈線式纜索從定滑輪與導纜器之間穿過。

本實用新型的工作原理是：