半潛式起重平臺(tái)碼頭系泊抗臺(tái)風(fēng)可行性分析

姚汝林，周凱賢，陳伶翔，周喜寧

(1.上海交通大學(xué)，上海 200240；2.招商局重工(江蘇)有限公司，江蘇 南通 226116)

0 引 言

隨著石油價(jià)格下跌，海洋鉆井需求不斷降低，海上鉆井平臺(tái)市場面臨產(chǎn)能過剩，未來全球?qū)⒂谐^100座浮式鉆井平臺(tái)報(bào)廢，海洋平臺(tái)拆解市場將成“藍(lán)海”，而半潛式起重平臺(tái)(Semi-Submersible Crane Vessel，SSCV)在拆解作業(yè)中扮演了不可或缺的角色。

SSCV設(shè)計(jì)空船吃水較大，受出塢時(shí)的吃水限制，其大部分舾裝作業(yè)需在碼頭上完成，且作業(yè)周期較長，會(huì)經(jīng)歷至少一個(gè)臺(tái)風(fēng)季，因此，為確保平臺(tái)及碼頭安全，需進(jìn)行系泊方案可行性分析[1-2]。以某公司實(shí)際工程為例，以某SSCV、該公司廠區(qū)一號(hào)舾裝碼頭及原碼頭靠泊的某40萬t超大型礦砂船(Very Large Ore Carrier，VLOC)為研究對(duì)象，建立一個(gè)多浮體碼頭系泊計(jì)算分析模型，結(jié)合實(shí)際風(fēng)、流載荷，使用規(guī)范經(jīng)驗(yàn)公式和專業(yè)計(jì)算軟件，校核不同設(shè)計(jì)工況下的碼頭強(qiáng)度，為實(shí)際工程項(xiàng)目提供理論支撐，也為今后的研究及工程實(shí)際提供借鑒。

1 研究方法及工程假設(shè)

1.1 環(huán)境載荷計(jì)算

在設(shè)計(jì)環(huán)境和設(shè)計(jì)工況下，船舶及海洋平臺(tái)受到的環(huán)境載荷為風(fēng)、流載荷[3]。

SSCV依照美國船級(jí)社(ABS)MODU規(guī)范[4]，采用模塊化方法，將水面以上不同形狀、不同高度的受風(fēng)構(gòu)件按照相應(yīng)的權(quán)重因子分權(quán)求和得到橫向風(fēng)載荷和縱向風(fēng)載荷。

SSCV依照《港口工程荷載規(guī)范》(JTS 144-1—2010)[5]，計(jì)算在設(shè)計(jì)流速下不同流向角情況下平臺(tái)兩個(gè)浮體受到的縱向流載荷合力和橫向流載荷合力。

VLOC依照《港口工程荷載規(guī)范》(JTS 144-1—2010)，將船舶水線面以上視為整體，按照不同的受風(fēng)面積和高度選取風(fēng)壓不均勻折減系數(shù)和風(fēng)壓高度變化修正系數(shù)，得到作用在船舶上的計(jì)算風(fēng)壓的橫向分力和縱向分力。……