海洋平台升降试验风险分析和安全措施

摘要：该文介绍了海洋自升式平台在升降试验中存在的风险，并对其原因进行了分析，在风险分析的基础上阐述了相应的防范措施。

关键词：海洋平台 风险 措施

随着海洋油气资源在全球油气资源中所占份额的逐步增长，海洋平台作为进行海洋油气勘探必不可少的装置，已经越来越受到油气开发商的重视，而自升式海洋平台以其稳定性好，适应能力强，作业范围广等优点成为其中的佼佼者。

根据RIGZONE的统计，目前全球投入运营的自升式钻井平台已达385条之多。自升式平台依靠升降装置使平台主体沿桩腿爬升或下降，并可支撑于其有效工作行程内任一点。

钻井平台的升降装置有液压和电动两种，传动方式也主要有销孔和齿轮齿条传动两种。不论采用何种方式的海洋平台，在平台建造完成、更换桩腿或升降机构后，为验证桩腿建造尺寸公差的控制精度及平台的升降能力，一般都需要采取升降试验来进行验证。升降试验充满着诸多不确定因素，建造船厂多不具备模拟作业现场的实际环境，升降试验具备一定的风险。

为保证升降试验的顺利完成，必须对潜在的危险因素进行分析，落实可靠的安全措施，确保升降试验的顺利进行。

1 升降试验潜在风险

自升式海洋平台在升降试验过程中，当平台爬升至最高点时，其设计稳定性和抗倾覆能力是无容置疑的。

根据CCS入级规范的要求，自升式平台在站立状态时，由平台重量产生的反倾覆力矩与设计环境载荷产生的倾覆力矩之比对于独立桩腿为1.1，沉垫型桩腿为1.3，因此在正常的环境状态下进行升降试验，理论上不存在倾覆的危险，但从目前平台在升降试验中发生事故的频繁程度来看，最主要的潜在风险是桩靴损坏、平台倾斜、升降卡滞等问题。

1.1 桩靴损坏

桩靴在桩腿的最底部，是一个直径大于桩腿的箱体，其目的是增大下部着地面积，为平台提供支撑力。平台主体及桩腿的巨大重量造成桩靴底部单位面积上的压力非常大，有的超过40吨/平方米。如果在平台升降试验过程中，因地层原因桩靴底部不能平均受力，局部受力过大，超过桩靴的设计强度，就有可能造成桩靴局部刺穿或变形等损坏。桩靴刺穿后，干式桩靴会灌人海水，使海洋平台在漂浮状态不能满足拖航要求，必须返回船坞进行修复。

目前在北方的船厂中，有的是依山开山而建，舾装码头底部往往会有尖锐的硬突起隐藏在浮泥之下，选择这样的地方进行升降试验，极容易损坏桩靴。

1.2 平台倾斜

升降过程中平台发生倾斜基本有两种情况，一是升降过程中的运动及振动，将某个桩腿下部的地基刺穿，造成某条桩腿急速下沉，平台产生一定的倾斜。

当平台升离海平面高度较小时，平台下沉的一端迅速接近水面，船体会在水中产生一定的浮力，随着吃水增大，浮力也增大，将会阻止平台的进一步倾斜，危险性相对较小。

当平台升离水面高度较大，特别是平台主体升至桩腿最顶端时，发生桩基刺穿，平台过度倾斜，将是非常危险的，有可能造成桩腿折断或平台倾覆。

另一种情况是因升降机构故障，刹车或锁紧装置失灵，造成平台单侧突然下滑，因下滑速度非常快，将会对桩腿造成一定程度的损坏，对平台工作人员造成一定的伤害，这种情况在平台初次升降试验时较为常见。

1.3 升降卡滞

为避免自升式海洋平台在作业施工中震动过大，并能可靠的将平台负荷转移至桩腿，平台主体和桩腿之间的间隙一般都设计的非常小，为保证平台的顺利升降，对桩腿的直线度要求很高，平台在升降试验过程中，往往因为桩腿整体直线度、环焊缝处理程度、表面涂装等因素造成升降卡滞，轻者对桩腿造成刮擦损伤，重者平台主体卡滞于桩腿某一位置无法进行升降。

2 平台升降试验安全措施

为保证升降试验的顺利进行，首先要选择正确的试验地点，对试验海底进行声纳扫描，确保没有硬质废弃物、海底结构物等，必要时派潜水员现场勘查。对桩靴坐落的区域进行钻孔取芯试验，钻孔深度不低于平台设计的最大入泥深度，确保不存在“鸡蛋壳”地层及尖锐硬质凸起。进行升降实验前必须对升降及锁紧装置进行验证和检验，对同步性及各执行动作进行模拟演练，编制应急方案，制定应急处理措施。

其次是合理的调配平台活动载荷，使平台各桩腿所承载的重量基本均匀，每套升降单元的受力大致相同。升降试验要选择能见度好，风力低于5级的天气进行。保持中央控制台、桩边控制台及升降动力站的通讯畅通，试验指挥员、操作员、观察员及员要落实到位，各负其责。确保升降试验按照试验大纲制定的程序运行。

3 结语

通过对自升式海洋平台在升降试验中存在隐患的分析及对相应防范措施的阐述，可以有效的降低海洋平台升降试验的风险，对海洋自升式平台的升降试验具有一定的指导意义。