孫金偉 穆勝軍 許海東 李艷莉 譚靜軒

（中海油能源發(fā)展采油服務(wù)公司，天津塘沽，郵編：300452）

0 引言

移動(dòng)式采油平臺(tái)是主要為解決淺海海域邊際油田 “蜜蜂式采油”開(kāi)發(fā)問(wèn)題而研制的自升式采油平臺(tái)。根據(jù)移動(dòng)式采油平臺(tái)的操作特點(diǎn)，特別是其可移動(dòng)性。其火炬臂設(shè)計(jì)采用可回收式的型式。

1.可回收式火炬臂設(shè)計(jì)主要內(nèi)容

針對(duì)移動(dòng)式采油平臺(tái)的特點(diǎn)，特別是其操作性和安全性的特點(diǎn)，對(duì)可回收式火炬臂結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和研究，找到了最適合移動(dòng)式采油平臺(tái)的火炬臂型式。

1.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

對(duì)于海上生產(chǎn)設(shè)施來(lái)說(shuō)，在設(shè)計(jì)火炬臂時(shí)需要考慮常風(fēng)向、燃?xì)饬俊⒆畲箫L(fēng)速等因素。由于海上生產(chǎn)設(shè)施常年在固定海域工作，因此這些因素大多是常年不變的。大多數(shù)海上生產(chǎn)設(shè)施采用固定式火炬臂。但移動(dòng)式采油平臺(tái)具有可移動(dòng)性，可以在不同海域?qū)嵤┳鳂I(yè)，因此，移動(dòng)式采油平臺(tái)的火炬臂必須滿足不影響移動(dòng)式采油平臺(tái)移動(dòng)性的要求。因此設(shè)計(jì)一種可回收式的火炬臂應(yīng)用于移動(dòng)式采油平臺(tái)上可以滿足該要求。

1.1.1 根據(jù)移動(dòng)式采油平臺(tái)的特點(diǎn)，除按照普通生產(chǎn)設(shè)施要求的參數(shù)對(duì)火炬臂進(jìn)行計(jì)算外，還需要考慮移動(dòng)式平臺(tái)拖航過(guò)程中火炬臂的受風(fēng)面、受力點(diǎn)、風(fēng)速變化引起的火焰變形和火焰高度這四項(xiàng)計(jì)算數(shù)值[1]；

1.1.2 移動(dòng)式采油平臺(tái)的火炬臂設(shè)計(jì)包括火炬頭、火炬臂桁架、火炬臂根部固定結(jié)構(gòu)、點(diǎn)火裝置、回收絞車等；

1.1.2 可回收式火炬臂設(shè)計(jì)采用三角形桁架結(jié)構(gòu)，保證受風(fēng)面可以各個(gè)角度上均勻受力以及結(jié)構(gòu)穩(wěn)固[2]；

1.1.3 可收式火炬臂根部采用 “吊耳-插銷四點(diǎn)固定”的活性連接方式進(jìn)行固定，可以保證回收的靈活性，不產(chǎn)生軸向裂紋。結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖1；

1.1.4 可回收式火炬臂根部設(shè)有斜支撐，約束火炬臂橫向位移，示意圖見(jiàn)圖2；

圖1 可回收式火炬臂固定方式結(jié)構(gòu)圖

圖2 可回收式火炬臂根部結(jié)構(gòu)示意圖

1.1.4 對(duì)可回收式火炬臂強(qiáng)度所需的靜載荷、活載荷、邊際約束條件、風(fēng)載荷、渦基振動(dòng)等參數(shù)進(jìn)行計(jì)算,并按照滿足生產(chǎn)和拖航兩種工況條件的要求進(jìn)行分析，符合船級(jí)社的相關(guān)規(guī)定[3][4]；

1.2 火炬臂設(shè)計(jì)分析

1.2.1 移動(dòng)式采油平臺(tái)的火炬臂可以隨時(shí)收放，滿足移動(dòng)式平臺(tái)移動(dòng)性的要求；

1.2.2 移動(dòng)式采油平臺(tái)的火炬臂根部的設(shè)計(jì)形式使得受力方向?yàn)檠有敝蔚目v向方向，應(yīng)力在收放時(shí)可以釋放，杜絕了軸向受力產(chǎn)生裂紋的風(fēng)險(xiǎn)；

1.2.3 由于移動(dòng)式采油平臺(tái)體積小，空間有限，因此火炬臂設(shè)計(jì)尺寸比較小，可以利用最優(yōu)化的資源達(dá)到使用的最佳效果；

1.2.4 移動(dòng)式采油平臺(tái)的火炬臂采用三角桁架的型式，可以穩(wěn)定的固定在甲板上，同時(shí)各個(gè)方向的迎風(fēng)面面積是相同的，承受的風(fēng)力基本相同，不會(huì)由于受力不均產(chǎn)生傾斜等現(xiàn)象。

2.結(jié)束語(yǔ)

可回收式火炬臂的設(shè)計(jì)避免了根部裂紋、火炬臂晃動(dòng)和甲板受力撕裂的風(fēng)險(xiǎn)。既保證了海洋石油161火炬臂在生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)中的安全、穩(wěn)定，又保證其可以快速無(wú)損傷回收。

[1]《移動(dòng)式采油平臺(tái)火炬臂計(jì)算書》；

[2]鋼質(zhì)海船入級(jí)規(guī)范 中國(guó)船級(jí)社 2009人民交通出版社；

[3]海上移動(dòng)式平臺(tái)入級(jí)與建造規(guī)范中國(guó)船級(jí)社2005；

[4]優(yōu)化后“HYSY-161-RPT-ST-MD2001火炬臂結(jié)構(gòu)計(jì)算報(bào)告”。