變截面立柱張力腿平臺船體結構整體強度評估

楊亮

（海洋石油工程股份有限公司設計院，天津市300451）

張力腿平臺（以下簡稱TLP）是一種典型的深水油氣開發的生產平臺類型，其系泊的張力筋鍵結構時刻處于受拉的狀態，垂向運動響應較小，可以采用干式采油樹。TLP一般適用于1500 m水深范圍內的油氣田開發，世界范圍內已經有多座TLP投入海上油氣生產，但TLP的相關技術一直被國外公司掌握并壟斷，在我國還未有建造和應用實例，因此依托國內施工資源，自主開發適合我國南海油氣田開發的TLP船型并開展工程化應用設計迫在眉睫。

傳統型TLP在目前已經投入使用的平臺中數量最多且沒有專利限制，其多采用方形或圓形截面立柱（COLUMN）[1]。以傳統型TLP為基礎，進行適當創新，是開發適合我國南海油氣田且可以在國內獨立建造TLP的最適合方法。

國內船廠及海洋工程建造場地碼頭和航道水深較淺，為了滿足TLP建造要求，需要保證TLP自浮吃水不大于7.5 m，因此在本項研究中通過在立柱底部做“方轉圓”變截面結構，將浮箱（PONTOON）設計得更寬而增加底部浮力并改善自浮穩性，既可以減小立柱尺寸，同時又可以減輕平臺重量，來滿足碼頭及航道吃水要求。保留圓形立柱截面還可以減少環境力，有利于平臺的偏移和受力，從而改善TLP的在位性能。合理的結構設計并滿足使用要求是TLP方案可行的重要前提，因此需要對TLP的結構進行規劃布置并開展強度分析工作。

1 變截面立柱TLP結構形式

本文研究的變截面立柱TLP為四個圓形截面立柱結構，通過連接節點結構（NODE）與四邊形截面浮箱（PONTOON）連接，其中COLUMN底部為特殊的“方轉圓”變截面形狀。……