DB37∕T 4421-2021 浅海模块化地质钻探平台设计规范(山东省).pdf

ICS 73.020 CCS D 10 37 山东省地方标准 DB 37/T 44212021 浅海模块化地质钻探平台设计规范 2021 - 11 - 17 发布 2021 - 12 - 17 实施 山东省市场监督管理局 发 布 DB 37/T 44212021 I 目次 前言 . III 引言 . IV 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 平台设计文件 . 1 5 平台主体结构和配套设施 . 2 平台结构型式 . 2 5.1 船体结构材料的选择 . 3 5.2 结构焊缝的设计 . 3 5.3 结构防腐 . 4 5.4 人员保护 . 4 5.5 拖曳设备 . 4 5.6 平台消防救生设施配备 . 4 5.7 平台通讯设施配备 . 4 5.8 钻探工作区设施配备 . 4 5.9 6 构造、强度和材料 . 5 设计载荷 . 5 6.1 结构分析 . 8 6.2 疲劳分析 . 9 6.3 材料 . 9 6.4 焊接 . 9 6.5 建造文件 . 9 6.6 7 稳性和载重线 . 9 稳性 . 9 7.1 载重线 . 12 7.2 水密完整性 . 13 7.3 8 机械装置 . 13 通则 . 13 8.1 机械 . 13 8.2 机械控制 . 14 8.3 升降机构 . 14 8.4 9 电气装置 . 15 电气设计一般要求 . 15 9.1 主电源 . 15 9.2 配电板 . 16 9.3 应急电源 . 16 9.4 外来电源 . 16 9.5 DB 37/T 44212021 II 配电与供电 . 16 9.6 系统保护 . 17 9.7 辅助机械 . 17 9.8 照明 . 18 9.9 电缆 . 18 9.10 10 消防安全 . 19 通则 . 19 10.1 结构防火 . 19 10.2 逃生通道 . 19 10.3 消防泵、消防总管、消火栓和消防水带 . 19 10.4 灭火器 . 20 10.5 应急消防泵 . 20 10.6 消防用品 . 20 10.7 紧急逃生呼吸装置（EEBD） . 20 10.8 11 救生用具和设备 . 20 救生衣 . 20 11.1 救生服和防护服 . 20 11.2 救生圈 . 21 11.3 抛绳设备 . 21 11.4 救生索和救生软梯 . 21 11.5 救生筏 . 21 11.6 集合站与登乘站 . 21 11.7 12 人员健康和保护设施 . 22 人员健康 . 22 12.1 人员保护设施 . 22 12.2 13 防止造成海洋环境污染的基本措施 . 22 防止油类污染 . 22 13.1 防止生活污水污染 . 22 13.2 防止造成空气污染设备 . 22 13.3 防止垃圾污染设备 . 22 13.4 参考文献 . 24 DB 37/T 44212021 III 前言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由山东省地质矿产勘查开发局提出并组织实施。 本文件由山东特种设备标准化技术委员会归口。 本文件起草单位：山东特检科技有限公司、山东金特安全科技有限公司、山东省第三地质矿产勘查院、山东金特装备科技发展有限公司。 本文件主要起草人：吉孟瑞、张英传、宋宝杰、王鲁朝、栾东平、张卓、翟育峰、王超、陈玉金、车金峰、刘进岭、张果霞、黄一声、桑森、李树锐、郑朝晖。 DB 37/T 44212021 IV 引言 本文件参考中华人民共和国船舶和海上设施检验条例、海上移动平台安全规则、海上移动平台法定检验技术规则、海上移动平台入级规范等规范和标准的规定，主要针对浅海钻探平台的结构设计提出了具体要求，制定本标准的目的在于规范设计过程，使平台的设计达到技术先进、经济合理、安全适用、保证质量的目的，且方便采办、制造、安装、检验和维护。 DB 37/T 44212021 1 浅海模块化地质钻探平台设计规范 1 范围 本文件规定了浅海模块化地质钻探平台的设计规范， 其适用于浅海海域自升式移动平台， 包括海洋观测平台、海洋勘察平台、大陆架科学钻探平台的设计。 本文件适用于插桩式 （30 m以浅， 作业工况风速8级， 自存工况风速12级） 及桩靴式 （20 m以浅，作业工况风速6级，自存工况风速8级）海上移动平台的设计。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中， 注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 IEC 614396:2012 低压成套开关设备和控制设备 第6部分：母线干线系统(母线槽)（Low-voltage switchgear and controlgear assemblies-Part 6: Busbar trunking systems (busways)） 国际救生设备（LSA）规则 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 平台 海上移动平台，为在海上进行钻探、集运、观测、导航、施工等活动提供生产和生活设施，可根据需要，能从一个作业地点迁移到另一个作业地点的海上建筑物。 3.2 自升式平台 具有活动桩腿且其主体能沿支撑于海底的桩腿升至海面以上预定高度进行作业， 并能将主体降回海面的平台。 注： 本文件所述自升式平台包括插桩式和桩靴式两种形式。 4 平台设计文件 平台的设计文件至少应包括以下内容： a) 平台主体和结构部分的图纸资料： 1) 总布置图； 2) 基本结构图； 3) 主要剖面图； 4) 桩腿、桩靴或沉垫、桩腿围井、升降及锁紧装置结构图。 b) 平台材料表； c) 平台规格书： DB 37/T 44212021 2 1) 结构设计规格书（主船体结构规范计算、生活楼结构规范计算）； 2) 结构材料规格书； 3) 制造规格书； 4) 焊接规格书； 5) 装船运输规格书； 6) 安装规格书。 d) 平台设计报告： 1) 设计环境条件资料说明书； 2) 甲板载荷说明书； 3) 干舷计算书； 4) 吨位估算书； 5) 完整稳性计算书； 6) 破舱稳性计算书； 7) 主船体 结构强度计算书； 8) 主平台强度分析报告； 9) 站位分析报告； 10) 拖航强度分析报告； 11) 装载工况计算说明书； 12) 带缆桩强度计算说明书； 13) 桩腿设计计算说明书； 14) 重量控制报告； 15) 站立稳性计算书； 16) 重量重心计算书； 17) 桩靴分析报告； 18) 其他分析计算和报告。 e) 平台机械装置与系统方面的图纸资料； f) 平台电气设备部分的图纸资料； g) 平台救生设备和用具部分的图纸资料； h) 平台消防安全部分的图纸资料； i) 平台无线电通信、航行和信号设备部分的图纸资料； j) 平台人员健康与保护部分的图纸资料； k) 平台安全操作部分的图纸资料； l) 除以上规定的有关图纸资料外，还应编写建造说明书，并在平台上保存一套。 建造说明书应包括能表明不同等级及力学性能结构材料的尺寸、适用位置和范围的图纸（完工），主体结构所采用的焊接工艺， 以及包括修理和改装须知在内的任何其他有关的结构资料， 结构资料包括钢、铝合金和其他材料，同时还应包括有关修理或改装的限制或禁止事项。 5 平台主体结构和配套设施 平台结构型式 5.1 平台采用拼接组装而成，其主体结构分为三部分：主船体、桩体和上层建筑。 5.1.1 主船体 DB 37/T 44212021 3 5.1.1.1 平台主船体由若干个全封闭箱体结构排列有序的连接组成，其箱体间用插销连接。 5.1.1.2 箱体内部结构应布置合理，有关构件应布置在同一平面内，以组成封闭的整体框架结构共同承受载荷。结构布置要尽量均匀，以避免构件规格型式多样。结构应保证某一构件承受外力后，能有效地将外力传递至其它构件，避免出现单一构件承受外力。 5.1.2 桩体 桩体由桩腿或带桩靴的桩腿及液压升降系统组成。桩腿属于重要构件，其结构型式可为圆柱型，桩腿内部结构由竖向加强筋和环形加强筋组成。 5.1.2.1 桩腿 用于配合液压升降系统对平台进行升降， 高出平台甲板一定距离， 起升完毕后和其余桩腿共同支撑整个平台。 如未带桩靴型式的桩腿需要用打桩锤完成桩腿插入海底工作， 其桩腿顶部结构设计时需考虑与打桩锤相配合的结构。 桩腿由桩管及法兰组成，经高强度螺栓进行连接，根据桩腿所处位置进行加强设计。 5.1.2.2 升降系统 升降系统支撑结构应与主船体结构协调配合，能有效地传递桩腿与主船体间负荷。 5.1.3 上层建筑(平台上有此设计时适用) 上层建筑可由若干个模块箱体连接组成， 满足平台人员工作和生活的需要。 上层建筑与主船体固定可采用螺栓有效连接。 船体结构材料的选择 5.2 确定平台结构所采用的钢材时， 除应考虑钢材的化学成分和力学性能外， 尚应考虑各部分结构所承受的应力状态、构件的厚度、设计环境温度以及钢材的断裂韧性、疲劳性能和抗层状撕裂的能力。 平台船体用钢的化学成分、力学性能、制造和试验可参照中国船级社材料与焊接规范的要求。 结构焊缝的设计 5.3 5.3.1 通则 5.3.1.1 一般平台结构和构件的焊接工艺应符合材料及焊接规范的有关规定。 5.3.1.2 结构的焊缝布置应考虑到便于焊工施焊。施焊时焊接位置应尽可能采用平焊。 5.3.1.3 各种焊接结构应避免将焊缝布置于应力集中区域。 在结构剖面突变之处应有足够的过度区域，尽量避免焊缝过于集中。 5.3.1.4 主要结构中的平行焊缝应保持一定的距离。对接焊缝之间的平行距离应不小于 100 mm，且避免尖角相交，对接焊缝与角焊缝之间的平行距离应不小于 50 mm。 5.3.1.5 对外板、甲板、内底板及舱壁板，其板与板之间的连接均应采用对接焊缝。 5.3.1.6 板材的连接，特别是高负荷区域的板材一般不宜采用搭接焊接。 5.3.1.7 平台结构中，凡承受高应力的焊缝，应尽量避免采用固定垫板连接。 5.3.1.8 平台结构中，关键位置的角焊缝应采用双面连续焊接。 5.3.2 焊接材料 5.3.2.1 平台结构所用的焊接材料，所选用的级别应与平台结构用钢的钢级相适应。 DB 37/T 44212021 4 5.3.2.2 当不同材料的母材被焊接连接时，除在结构不连续处或应力集中区域内应选用较高强度等级的焊接材料外，一般可选用与较低强度级别的母材相适应的焊接材料。 5.3.2.3 当母材的连接强度相同，韧性级别不同时，除结构受力情况复杂或施工条件恶劣者外，一般可选用与较低韧性级别相适应的焊接材料。 5.3.2.4 焊接承受较大载荷或要求较大刚度的构件时应采用低氢焊条。 5.3.2.5 为确保熔敷金属的质量，手工焊通常应采用低氢焊条。 结构防腐 5.4 所有钢结构的内外表面，以及上部设施等均应有适当的防腐蚀措施。可采用涂（镀）层保护、阴极保护系统或其他同等效果的形式。所采用的防腐系统应适合于结构所处的位置和用途。 钢结构在海洋中所处的腐蚀环境分为：大气区、飞溅区和全浸区。应根据不同的海洋环境区域的特点、使用年限、施工、维护和更新的可能性以及技术经济效果等因素采取相应的防腐蚀措施。 5.4.1 钢结构外表面的防腐蚀 5.4.1.1 大气区的钢结构，应采用涂层防腐蚀。对涂装有困难的小型复杂构件，或有特殊要求的钢结构件可采用镀层防腐蚀。 5.4.1.2 飞溅区的钢结构，应采用高效长寿命的防腐涂料，同时还应考虑一定的腐蚀裕量。 5.4.1.3 全浸区的钢结构，应采用阴极保护与涂层联合防腐蚀措施。对于拟采用水下检验代替坞内检验的平台，应采用高效长寿命的防腐涂料。 5.4.2 钢结构内表面的防腐蚀 暴露于空气、海水或其它含腐蚀性介质环境中的钢结构的内表面，应采取涂层、阴极保护或者两者联合的防腐蚀措施。 结构防腐的设计、施工和检验可参照中国船级社船舶结构防腐检验指南有关规定。 人员保护 5.5 所有露天甲板四周应装设栏杆，栏杆的高度应至少离甲板1 m。 装设在上层建筑和甲板上的栏杆，应符合国际载重线公约的要求。 拖曳设备 5.6 平台应设有拖曳设备，用于平台迁移拖航。拖曳系统和应急拖曳系统及其拖曳设备的配备、布置、设计和制造可参照中国船级社海上拖航指南的有关规定 平台消防救生设施配备 5.7 应设有逃生通道、救生服、救生圈、救生缓降器、搜救雷达应答器、无线电示位标、烟雾信号、网标灯、消防设施等逃生应急物资、设施及配套守护船。 平台通讯设施配备 5.8 应配有电台、卫星电话、AIS船舶自动识别系统、航行警告接收机、多功能电笛等通讯设施，确保平台施工期间陆地指挥部对平台上的情况进行监控及通讯联系。 钻探工作区设施配备 5.9 根据实际钻探工作要求可配套钻机、钻塔、柴油发电机组、泥浆泵等生产配套设备及材料。 DB 37/T 44212021 5 6 构造、强度和材料 设计载荷 6.1 设计载荷应根据平台实际载荷（重力及功能载荷和有关的环境载荷）情况研究平台的迁移、作业、自存等设计工况下的运动响应和载荷。 6.1.1 环境载荷 环境载荷系指直接或间接由环境作用引起的载荷，包括由环境载荷引起的所有外力，如系泊力、运动惯性力、液舱晃荡力等。 环境载荷一般由下列载荷组成： a) 风载荷； b) 波浪载荷； c) 海流载荷。 如必要，地震、海床承载能力、温度、冰/雪对载荷的影响也应考虑。 载荷的计算方法可参照中国船级社有关规范中公式进行计算分析， 也可使用有关模型试验的结果来验证或阐述计算结果。 在操作手册中应注明每种工况的极限设计限制条件。 6.1.1.1 风载荷 在确定风荷载时，应根据情况考虑持续风和阵风的风速。 a) 对于本平台最小设计风速： 1) 插桩式平台：作业工况风速8 级，自存工况风速12 级； 2) 桩靴式平台：作业工况风速6 级，自存工况风速8 级。 b) 风压P应按下式计算： P = 0.613 1032 (1) 式中： V 设计风速，m/s。 c) 风载荷：作业于构件上的风力 F 应按下式计算，并应确定合力作用点的垂直高度； F = (2) 式中： P 风压，kPa； S 平台在正浮或倾斜状态时，受风构件的正投影面积，m2； Ch 受风构件的高度系数，其值可根据构件高度h（构件型心到设计水面的垂直距离）； Cs 受风构件形状系数，其值可根据构件形状由下表选取，也可根据风洞试验确定。 d) 计算风力时，推荐下列作法： 1) 当平台设有立柱时，应计入全部立柱的投影面积，不考虑遮蔽效应； 2) 对于因倾斜产生的受风面积，如甲板下表面积和甲板下构件等，应采用合适的形状系数计入受风面积中； 3) 对于密集的甲板室，可整体拖影面积来代替计算每个面积，此时形状系数可取为 1.1； 4) 对于孤立的建筑物、结构型材和起重机等，应选用合适的形状系数，分别进行计算； DB 37/T 44212021 6 5) 通常用作井架、吊杆和某些类型桅杆的开式桁架结构的受风面积，可近似取每侧满实投影面积的 30 %，或取双面桁架单侧满实投影面积的 60 %，并按照表 1、表 2 选用合适的形状系数。 表1 高度系数 Ch 海平面以上的高度 h m 高度系数 Ch 015.3 1.00 15.330.5 1.10 30.546.0 1.20 46.061.0 1.30 61.076.0 1.37 76.091.5 1.43 915106.5 1.48 105.5122.0 1.52 122.0137.0 1.56 137.0152.5 1.60 152.5167.5 1.63 167.5183.0 1.67 183.0198.0 1.70 198.0213.5 1.72 213.5228.5 1.75 228.5244.0 1.77 244.0259.0 1.79 259以上 1.80 表2 形状系数 Cs 构件形状 Cs 球形 0.4 圆柱形 0.5 大的平面（船体、甲板室、平滑的甲板下表面） 1.0 甲板室群或类似结构 1.1 钢索 1.2 井架 1.25 甲板下暴露的梁和桁材 1.3 小部件 1.4 独立的结构（起重机、梁等） 1.5 6.1.1.2 波浪载荷 6.1.1.2.1 设计波 DB 37/T 44212021 7 应按规定的设计波要素可用设计波能谱或用具有适当形状、尺度和周期的确定性设计波来描述。 6.1.1.2.2 设计波高 一定重现期（不小于50年）的设计波波高Hmax应在考虑单个最大波高在稳定海况条件下的短期分布以及海况长期分布的基础上确定。一般情况下，设计波波高Hmax可由相同重现期的有义波高Hs经下式得到： 热带气旋海区：Hmax=1.75 Hs； 非热带气旋海区：Hmax=1.86 Hs。 推算浅水海域的设计波波高时，应成分考虑到由于海床的影响而导致的波高限制。 6.1.1.2.3 波浪周期 设计波波高确定之后， 其相应波浪周期T 应用几个不同的值对平台结构应力进行估算， 最终取使平台结构产生最大应力的值。 对某些周期的波浪，虽然波高小于Hmax，但可能对结构构件有更大的影响，亦应予以考虑。 设计波浪衡准应以设计波浪能量谱或具有适当波形和大小的确定性设计波浪来表示。 对波高较小的波浪，如果由于其周期原因而对构件可能产生较大影响，则应予以考虑。设计分析中使用的波浪力应包括浸没、横倾和因运动产生加速的效应。 6.1.1.2.4 波浪载荷 小尺度孤立桩柱上的波浪力可用莫里逊（Morison）公式计算波浪载荷计算，对大尺度物体，一般应采用绕射理论通过对作用在物体湿表面上整个水动压力的积分计算波浪载荷。 具体计算方法可参照中国船级社海上移动平台入级规范。 6.1.1.3 海流载荷 设计流速应取为在平台作业海区范围内可能出现的最大流速值， 包括潮流流速、 风暴涌流速和风成流流速。应考虑作业海区流速的垂向分布。在波浪存在时，应对无波浪时的流速垂向分布进行修正，以使瞬时波面处的流速保持不变。 应考虑到海流与波浪的相互作用。如有必要，应将海流速度与波浪质点速度矢量叠加。在计算海流和波浪引起的结构荷载时， 应使用合成速度。 具体计算方法可参照中国船级社 海上移动平台入级规范 。 6.1.2 重力载荷 重力及功能载荷系指在静水条件下由平台重量、使用及作业引起的载荷。 重力及功能载荷一般由下列载荷组成： a) 空船重量； b) 油、水、泥浆（适用时）、存储品等消耗品； c) 钻井和起重作业等载荷（适用时）； d) 甲板载荷； e) 压载载荷； f) 系泊载荷； g) 生产立管载荷（适用时）； h) 海生物、露天结构上的积聚的冰/学载荷（适用时）。 6.1.3 涡流引起的荷载 DB 37/T 44212021 8 应考虑因涡流而对构件产生的荷载。 6.1.4 甲板荷载 平台的甲板载荷图或说明书应表明在每种工作状态和迁移状态时所有区域的最大的设计均布载荷和集中载荷。 在估算时甲板载荷应不小于下列规定值： a) 船员舱室和走道：4 500 N/m2； b) 作业区域（包括露天甲板）：9 000 N/m2； c) 储物（堆放）区：13 000 N/m2。 6.1.5 其他荷载 应考虑本文件未提及的其他影响平台的环境荷载。 6.1.6 特殊考虑 平台的设计应能使主船体避开最大的设计波浪，包括天文潮和风暴潮的组合影响。最小间隙可取1.2 m或风暴潮、天文潮和平均低水位以上设计波高之和的10 %，取小者。 结构分析 6.2 6.2.1 应对所有工况下的荷载条件进行充分分析，以便对所有主要构件的临界设计情况进行评价。 6.2.2 构件的尺寸应根据以合理的方式组合了每一构件中的各个应力分量的衡准来确定。在评估组合应力水平时，应将局部应力加到主应力上。 6.2.3 在适当时应对构件的屈曲强度进行评估。 6.2.4 在适当时应提供基于预定作业区域或环境所作的疲劳分析。 6.2.5 在主要构件的设计中应考虑到切口效应、局部应力集中以及其他应力增加因素。 6.2.6 平台壳体的强度，应以平台处于升起状态，平台上作用有最大重力荷载并由所有桩腿支撑的情况下， 按规定的环境条件来计算评估。 这些荷载在平台壳体结构上的分布， 应采用合理的分析方法确定。构件的尺寸应根据该分析来计算，但不应小于其他工况要求的数值。 6.2.7 平台的设计应能使壳体避开最大的设计波浪，包括天文潮和风暴潮的组合影响。 6.2.8 桩腿的设计应使其在向海底下降过程中，能经受住其无支承部分可能受到的动力荷载，并能经受住在着底时由于波浪作用于平台壳体所引起的撞击。 6.2.9 在计算平台处于升起状态下的桩腿应力时，应考虑到适用的环境荷载与重力荷载的最不利组合引起的平台最大倾覆力矩。 6.2.10 桩腿应按预计最恶劣的迁移的环境条件来设计， 其中包括风力矩、 重力力矩和由于平台运动而产生的加速度。 6.2.11 桩腿与平台壳体之间传递荷载的构件， 应按传递的最大荷载来设计， 且其布置应能将这些荷载分布到平台壳体结构中。 6.2.12 升降及锁紧装置的强度分析至少应考虑平台的正常升降、 平台的固定支撑保持、 平台预压载下平台的升降、 平台预压载下平台的固定支撑保持、 桩腿的正常升降以及桩腿的固定保持等工况的可能最大载荷。 6.2.13 对于易受到由于外部损坏、 波浪冲击、 部分舱柜充水或底部支撑作业等引起的局部高荷载区域内的结构布置和构件，应予以特殊考虑。 6.2.14 根据实际情况，应对波浪冲击所引起的局部应力予以考虑。 6.2.15 对于管状的支撑杆件，应考虑为保持其刚性和形状需要具有的环形肋骨。 DB 37/T 44212021 9 疲劳分析 6.3 6.3.1 应考虑由于周期性荷载引起疲劳损坏的可能性。 6.3.2 疲劳分析应基于平台设计时所考虑的预计作业工况和区域。 6.3.3 疲劳分析应考虑到平台的预期设计寿命，以及可接近各个构件对其进行检查的可能性。 材料 6.4 6.4.1 平台应采用钢材或具有合适性能的其他适当材料建造，并考虑平台预定作业区域的极端温度。 6.4.2 在平台的设计和建造中，应考虑将有害物质的使用降至最低限度，并便于有害物质的回收和清除。 6.4.3 不应使用含有石棉的材料。 焊接 6.5 6.5.1 通则 6.5.1.1 一般平台结构和构件的焊接工艺应符合材料及焊接规范的有关规定。 6.5.1.2 结构的焊缝布置应考虑到便于焊工施焊。施焊时焊接位置应尽可能采用平焊。 6.5.1.3 各种焊接结构应避免将焊缝布置于应力集中区域。 在结构剖面突变之处应有足够的过度区域，尽量避免焊缝过于集中。 6.5.1.4 主要结构中的平行焊缝应保持一定的距离。对接焊缝之间的平行距离应不小于 100 mm，且避免尖角相交，对接焊缝与角焊缝之间的平行距离应不小于 50 mm。 6.5.1.5 对外板、甲板、内底板及舱壁板，其板与板之间的连接均应采用对接焊缝。 6.5.1.6 板材的连接，特别是高负荷区域的板材一般不宜采用搭接焊接。 6.5.1.7 平台结构中，凡承受高应力的焊缝，应尽量避免采用固定垫板连接。 6.5.1.8 平台结构中，关键位置的角焊缝应采用双面连续焊接。 6.5.2 焊接材料 6.5.2.1 平台结构所用的焊接材料，所选用的级别应与平台结构用钢的钢级相适应。 6.5.2.2 当不同材料的母材被焊接连接时，除在结构不连续处或应力集中区域内应选用较高强度等级的焊接材料外，一般可选用与较低强度级别的母材相适应的焊接材料。 当母材的连接强度相同，韧性级别不同时，除结构受力情况复杂或施工条件恶劣者外，一般可选用与较低韧性级别相适应的焊接材料。 6.5.2.3 焊接承受较大载荷或要求较大刚度的构件时应采用低氢焊条。 6.5.2.4 为确保熔敷金属的质量，手工焊通常应采用低氢焊条。 建造文件 6.6 6.6.1 应编写一套建造文件，并在平台上保存一份副本。 6.6.2 建造文件应标明各种不同等级和强度的材料应用位置和范围的图纸，以及对材料和所用焊接工艺的说明和其他任何相关建造资料。有关修理或改装的限制或禁止事项，均应包括在内。 7 稳性和载重线 稳性 7.1 7.1.1 稳性校核 DB 37/T 44212021 10 平台应校核完整稳性、破损稳性和坐底稳性。 7.1.2 复原力矩与风倾力矩 7.1.2.1 应在全部漂浮作业吃水范围内，包括迁移工况的吃水，计算并绘制足够数量的相应于最危险轴的复原力矩和风倾力矩曲线。 7.1.2.2 风倾力矩曲线应按能够确定该曲线的足够数量的倾斜角来计算。 7.1.2.3 计算风力作用力臂应取为受风面积压力中心至平台水下部分侧向阻力中心间的垂直距离。 7.1.2.4 对来自任何方向作用于平台的风力均应加以考虑，其风速值应按平台工况要求计算。 7.1.2.5 从具有代表性的平台模型风洞试验得到的风倾力矩可代替上述方法。这种风倾力矩的测定应包括各个适用横倾角的升力和曳力效应。 7.1.3 完整稳性衡准 7.1.3.1 平台在各种作业工况下的完整稳性均应符合以下衡准（参见图 1）： a) 至第 2 交点或进水角处的复原力矩曲线下的面积中的较小者，至少应比至同一限定角处风倾力矩曲线下面积大 40 %； b) 复原力矩曲线从正浮至第 2 交点的所有角度范围内，均应为正值。 图1 典型完整状态静水力曲线图 7.1.3.2 如果能保持等效的安全水平，且能证实具有足够的正值初稳性，则可选用其他稳性衡准作为替代。 7.1.4 破损稳性衡准 7.1.4.1 应选取最坏的稳性状态进行破损稳性计算，并假定平台处于无系泊的漂浮状态，但如系泊约束对稳性有不利影响时，就应加以考虑。 7.1.4.2 尽管平台破损后可以利用系泊力或对舱室泵出或泵入压载水等措施来减少倾斜角，但仍不得以此作为降低下述破损稳性要求的理由。 7.1.4.3 平台应具有足够的干舷、储备浮力和稳性，以便在任何作业或迁移工况下，任何舱室受到破损，并在来自任何方向，规定风速的风倾力矩作用下，计及下沉、纵倾和横倾的联合影响后，破损水线应低于可能导致发生继续进水的任何开口的下缘（参见图 2）。 DB 37/T 44212021 11 图2 典型破损状态静水力曲线图 7.1.4.4 平台在经受任何单个舱室浸水后的剩余稳性应满足下式要求： (3) 式中： RoS 稳性范围，度； m 稳性消失角，度； s 单个舱室浸水后的的静倾角，度。 其中，稳性范围的确定与进水角无关（参见图3）。 图3 单舱进水后残余稳性曲线图 7.1.4.5 如果能保持等效的安全水平，可选用其他稳性衡准作为替代。 7.1.5 坐底稳性 7.1.5.1 为保证正常作业，平台应具有足够的坐底稳性，包括抗倾稳性和抗滑稳性。 DB 37/T 44212021 12 7.1.5.2 平台的抗倾稳性应满足下述要求： (4) 式中： Mk平台坐底时的抗倾力矩，kNm； Mq平台坐底时的倾覆力矩，kNm； Kq抗倾安全系数，一般按照1.1计算。 7.1.5.3 进行坐底稳性计算时，平台的甲板载荷应取最小值，并应考虑装载和安装的最不利影响，除了土壤对平台的垂向支持力和对桩腿、定位桩的侧向移动阻力之外，其他有利影响（如粘聚力、吸附力和拔桩力等）均不予考虑。 7.1.5.4 计算倾覆力矩时，应考虑风载荷、波浪载荷和流载荷的最不利叠加的影响，其中力臂铰接点的选取要求为： a) 对无桩靴的自升式平台，应以泥面下 3 m 处作为铰接点，也可以根据实际插桩方式合理选取铰接点； b) 对有桩靴的自升式平台， 应以预计最大入泥深度的一半处或桩靴高度的一半处 （两者取小者）作为铰接点。 7.1.5.5 在坐底工况时，平台在相应工况的水平载荷作用下应具有足够的抵抗水平滑动的能力。对海床土质较差的海域，其滑动面应选为沉垫或下壳体与土壤的交界面或轮廓面，不考虑地基深层滑动。 7.1.5.6 平台的抗滑移稳性应满足下述要求： (5) 式中： RH抗滑力，包括土壤的粘聚力、摩擦力、被动土压力、抗滑装置产生的抗滑力，kN。 FH滑移力，包括作用在平台上所有的水平力，kN。 KH抗滑安全系数，正常作业工况时应不小于1.4，自存工况时应不小于1.2。 7.1.5.7 在坐底工况时，平台在相应工况的环境载荷和重力载荷作用下，其海床地基应力应小于地基承载能力，并应防止过大的不均匀沉陷。 7.1.5.8 平台坐底时，应考虑海流对海底土壤的冲刷作用。 载重线 7.2 7.2.1 平台的最小干舷一般应符合1966 年国际载重线公约 1988 年议定书的规定。对某些不能用该公约规定的常规方法来确定最小干舷的平台， 其最小干舷应按满足迁移工况和漂浮状态下进行有关作业的相应完整稳性、破损稳性及结构强度要求来确定。 7.2.2 所有处于漂浮状态的平台，其甲板、上层建筑、甲板室、门、舱口盖、通风筒、空气管、泄水孔、进水孔、排水孔和其它开口等的风雨密性和水密性，均应符合1966 年国际载重线公约的有关规定。 7.2.3 在露天位置的舱口和通风筒围板、空气管、门槛等，其外露高度和关闭设施一般应考虑完整稳性和破损稳性两者的要求来确定。 7.2.4 平台在完整漂浮状态下对应图 1 中第 1 交点之前可能浸没的所有开口均应设置水密关闭装置，从第 1 交点至达到要求的完整复原力臂曲线下面积所对应的倾斜之前可能浸没的所有进水开口，均应设置风雨密关闭装置。 7.2.5 应对紧急状况下不能关闭的开口位置，例如应急发电机的空气进口，给予特别考虑，同时注意完整复原力矩曲线和假定破损后的最终水线。 DB 37/T 44212021 13 7.2.6 平台的载重线，应按1966 年国际载重线公约 1988 年议定书的规定进行计算核定。但如果由于平台的形状而不能用该公约常规方法计算时，应按 7.2.1 的规定确定干舷。 水密完整性 7.3 7.3.1 一般要求 7.3.1.1 水密分隔上的开口数目应在与平台设计和正常作业相适应的情况下保持最少。如果为了出入口、管路、风管、电缆等的通过需在水密甲板和舱壁上开孔时，则应采取措施保持封闭舱室的水密完整性。 7.3.1.2 如在水密界限处设有保持水密完整的阀门， 则这些阀门应能从泵舱或其他通常有人员的处所、露天甲板或浸水后最终水线以上的甲板进行操作。 7.3.1.3 平台处于漂浮状态时，为保持水密完整性而设置的通风系统阀门应保持关闭。在这种情况下应采用认可的替代方法进行必要的通风。 7.3.1.4 保持开口水密完整性的关闭装置应具有足够的强度、填料和紧固设施，以使其在所涉及的水密界限的设计水压力作用下能保持水密完整性。 7.3.2 与水密完整性有关的开口 7.3.2.1 内部开口 7.3.2.1.1 平台漂浮作业时要使用的、 确保水密完整性的门及舱口盖， 应能从舱壁外侧就地进行操作。 7.3.2.1.2 确保水密完整性的门或舱口盖，如其在平台处于漂浮状态时通常关闭，则可为速闭型。 7.3.2.1.3 对于仅用于提供检验通道，且保持永久关闭的、确保水密完整性的内部开口应贴有告示，说明当平台处于漂浮状态是该装置应保持关闭； 但是装有用间隔紧密的螺栓紧固的罩盖的人孔不必设此标记。 7.3.2.2 外部开口 7.3.2.2.1 在任何完整或破损条件下当平台倾斜到图 1 第 1 交点的对角线之前，下缘将会没入水中的所有开口应配备适当的水密装置。 7.3.2.2.2 若锚链舱或其他可提供浮力的空间有可能浸水，则这些处所的开口在进行稳性计算分析时应视为进水点。 8 机械装置 通则 8.1 8.1.1 所有机械设备、锅炉和其他压力容器及其附属的管系、装置和线路，其设计和建造应适合于既定的用途，其安装和防护方式应能将对平台上人员的危险减至最低程度，并应充分注意运动部件、热表面和其他危险。设计应考虑到建造中使用的材料，设备既定的航海用途和生产用途，以及其将经受的工作条件和环境条件。对于平台安全所必需的系统和设备，还应考虑到其失效所产生的后果。 8.1.2 所有与平台安全操作有关的关键机械、部件和系统，应设计成能在下列静态倾斜条件下进行工作： 从正浮到任何方向上的10倾角或根据平台的类型、大小及其工作条件确定不同的角度。 机械 8.2 8.2.1 应提供适当设施和布置，以便于安全进入、清理、检查和维护包括锅炉和压力容器在内的机械DB 37/T 44212021 14 装置。 8.2.2 如果存在机械超速的危险，则应设有保证不超过安全速度的装置。 8.2.3 如果机械(包括压力容器)或该机械的任何部件承受内部压力或可能受到危险的超压，则应根据情况设有防止这种超压的装置。 8.2.4 所有用于传递动力至机械设备的齿轮、轴和联轴器的设计和构造应能经受住在一切工作条件下的最大工作应力，并要考虑到驱动它们的引擎的类型或它们所从属的引擎的类型。 8.2.5 机械装置应设有在故障情况下的自动停车装置或报警装置。 8.2.6 应设有即使在主要的辅机之一失灵时，使关键系统的正常工作仍能维持或恢复的装置。 机械控制 8.3 8.3.1 为平台安全所必需的机械，应设有有效的操作和控制装置。 8.3.2 为平台安全所必需的机械的自动启动、操作和控制系统，一般应包括对自动控制的手动越控装置。自动和遥控系统的任何部分失灵，都不应妨碍手动越控的使用。应设有目视指示装置以显示人工越控是否已启动。 升降机构 8.4 8.4.1 一般要求 8.4.1.1 应布置成任何部件的的单一故障不会引起平台不受控制的下降。每一液压升降系统、锁销系统、控制系统至少应有两台独立动力油泵，当其中任何一台停止工作，其余油泵（或泵组）应能满足该插销式液压升降及锁紧系统最低设计功率工作的需要。 液压管路不得与本系统外的任何其他管路相连接。但液压动力源，如充分考虑了安全性和冗余度，经特别安全分析后，可用于其他系统。液压管路系统中的工作油温一般应不超过 60 。 8.4.1.2 应根据平台最大下降和起升荷载进行设计和建造，能够承受平台最大环境指标施加在平台上的力。 8.4.2 油缸、锁紧装置 8.4.2.1 油缸应设有缓冲装置或其他限位措施。 8.4.2.2 任一桩腿的升降系统均应设有同步装。 8.4.2.3 油缸的活塞杆应采取相应的防腐保护措施。 8.4.2.4 每一桩腿上应至少设有两套定位锁紧装置，每一套锁紧装置计算负荷（按屈服强度），应不小于该桩腿所承受的最大工作负荷。锁紧装置应由优质碳素钢或合金钢等延性材料锻制。 8.4.2.5 平台主体升起后，液压系统应卸荷，所承受的外载荷应设专用支撑构件传递到桩腿上。 8.4.2.6 桩腿主锁销和辅锁销的脱开动作应相互连锁，并应在集中升降控制站和桩侧升降控制站内设置能显示桩腿主辅锁锁紧或脱开位置的指示灯。 8.4.2.7 升降装置如使用锁销式，则锁销间距的设计应考虑当海底不平也可将锁销方面插入销孔中。 8.4.3 安全要求 建造成在失去动力(例如电力、液压或气压动力)时，能够安全地保持桩腿相对于平台的高度。 8.4.4 升降系统控制 升降系统应能够从集中升降控制站进行操作。 8.4.5 警报装置 DB 37/T 44212021 15 升降控制站应设有升降系统过载和水平度超标的声光报警及其他必要仪器。 8.4.6 备件 液压升降及锁紧系统应配备如下备件： a) 活塞密封圈：按一条桩腿用量的 100 %； b) 液压缸密封圈：按一条桩腿用量的 100 %； c) 油缸盖连接螺栓及螺母：按一条桩腿用量的 100 %； d) 锁紧装置的锁销：按一条桩腿用量的 100 %； e) 各种型式压力表：各两只； f) 高压橡胶软管：按一条桩腿用量的 100 %； g) 各种规格的管子、法兰、螺栓、螺母和阀件等应配置适当数量的备件。 8.4.7 检查与试验 8.4.7.1 液压元件及控制仪表应在安装前进行检查校验。 8.4.7.2 所有液压油管在车间予以连接并进行通油清洗，清洗时间不小于 12 h。 8.4.7.3 全部管系安装结束后，应对管路和油箱进行通油清洗，清洗时间不小于 12 h。清洗前应调整好溢流阀和液压阀的压力，防止回油。清洗完毕