海上平台
正文
一種島狀空間結構物，具有一個高出海面的水平台面，供進行生產作業或其他活動用的海上工程設施。按其結構特點和工作狀態分為固定式和浮式兩大類。固定式平台 在整個使用壽命期內位置固定不變，其形式有樁式、繃繩式和重力式等(圖1)。 樁式平台 是由承台(上部甲板)和樁基構成，按樁的材質又分為木樁平台、鋼樁平台和鋼筋混凝土樁平台。20世紀40年代末出現了導管架平台，它是先在陸上用鋼管焊成一個錐台形空間框架，然後駁運或浮運至海上現場，就位後將鋼樁從導管內打入海底，再在頂部安裝甲板而成。70年代出現的塔架平台，是由一個垂直的導管架和若干組底樁構成，底樁沿導管架外圍打入海底。樁式平台已廣泛套用於建造海上碼頭、燈塔、雷達台、水文氣象觀測站等。其中導管架平台和塔架平台則多用於鑽采海底石油或天然氣。這種結構的主要優點是波浪及水流荷載小，但造價隨水深成指數倍增長，使用水深受限制。
繃繩式平台 亦稱系索塔平台，是將一個預製的鋼質塔身安放在海底基礎塊上，四周用鋼索錨定拉緊而成。它適用於水深較大的海域。
重力式平台 是靠平台自身重量穩坐在海底堅實土層之上。這種平台的底部是一個或多個鋼筋混凝土沉箱組成的基座，基座上有鋼立柱或鋼筋混凝土立柱支撐上部甲板。由於整個結構比較大，一般先在岸邊開挖的泥塢中建造基座，再拖往有掩護的深水區接高，然後浮運至現場，載入下沉。目前這種平台一般是作為海底貯油罐或用於鑽采海底石油。其主要特點是抵禦風暴及波浪襲擊的能力強，結構耐久和維護費用低，但需開挖岸邊塢坑，並要有近岸深水施工水域，結構高度因此受到限制。
浮式平台 是一種大型浮體，有的可以遷移，有的不遷移。 可遷移的浮式平台 又稱活動平台，它是為適應勘探、施工、維修等海上作業必須經常更換地點的需要而發展起來的。現有的活動平台分坐底式、自升式、半潛式和船式4種（圖2）。①坐底式平台（亦稱沉浮式平台）多用於水深較淺的水域，其上部為工作甲板，下部為兼作沉墊的浮箱，中間用立柱或桁架支撐。作業時，往浮箱內注水使之座落海底；作業後，把箱內水抽出，平台依靠自身的浮力升起。②自升式平台適應水深範圍較大，在漂浮狀態時為一艘駁船，它的四側裝有若干根圓柱式或桁架式樁腿，用齒輪、齒條或液壓機構控制升降。作業時，放下樁腿並插入海底一定深度，從而將船底托出水面，成為工作甲板。作業後，降下船體，拔起樁腿，即可拖航至新地點。樁腿底部帶箱形沉墊的稱沉墊自升式平台，不帶沉墊的稱插樁自升式平台。③半潛式平台多用於水深較大的海域，也是由上層工作甲板、下層浮體結構、中間立柱或桁架3 部分組成。下層浮體結構又分下船體式和浮箱式兩種，下船體式更利於航行，故新建造的自航半潛式平台多採用雙下船體式。這種平台作業時處於半潛狀態，採用錨泊定位或動力定位。作業後，排出壓載艙內的水，上浮至拖航吃水線，即可收錨移位。過去建造的少數半潛式平台兼有坐底式的功能，也可以在淺水區座落海底進行作業（見彩圖）。④船式平台（即鑽井船）是在普通的船舶上加一個作業平台，船舶有單體和雙體之分，一般可以自航，作業時採用錨泊定位或動力定位（見彩圖）。目前可遷移的浮式平台在海底石油與天然氣勘探中套用得最多。 不遷移的浮式平台 在整個使用期間或較長使用期間固定系泊於海上作業位置(圖3)。靠近岸邊或海況較好海域使用的平台，一般採用普通駁船結構；置於海況較惡劣海域的平台多採用半潛式結構。系泊採用錨定法。為了控制平台的搖盪而將索鏈拉緊，使平台處於半潛狀態的稱張力式平台，又稱張力腿平台。70年代出現的鉸接式平台,由甲板、塔柱和底座組成,塔柱與底座之間用萬向節鉸接。不遷移的浮式平台造價比固定式平台低，適應水深大，最初多用於開採海底石油，近20年來，已擴大套用於建造海上浮式工廠（如發電廠、海水淡化廠、天然氣液化廠、紙漿廠等）和海上浮式貯庫（如貯油槽、毒品及危險品庫等），使一些傳統在岸邊或陸上進行的經濟活動轉移到海上。這些生產設施和裝置可以先在加工工業發達的地區製造安裝完畢，然後拖運到計畫使用的地點系泊固定。例如在浮式平台上建成的海上天然氣液化廠（圖4）,將從海底開採出來的天然氣在工廠中進行液化，然後裝罐運往陸地。這種生產系統代替了敷設長距離的海底管線，可以節省大量投資。 建造海上平台，除採用先進技術、選擇高效小型設備，以儘量壓縮平台面積之外，還要對影響生產作業的各種因素，如海洋環境條件與動力荷載、結構和地基回響、安全措施、環境保護以及原料和產品的運輸等進行充分的研究。隨著海洋開發的發展，將會出現類型更多的海上平台。
