[发明专利]浮式海上结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种浮式海上结构，更具体而言，涉及一种被配置来避免由波浪所造成的垂直共振的浮式海上结构。

背景技术

用于钻探或者开采的浮式海上结构，在海上漂浮时，由于有波浪、风和潮水，会呈现诸如翻滚(rolling)、颠簸(pitching)和起伏(heaving)之类的运动。相应地，使这些运动最小化来使浮式钻探/开采设施的效率最大化是重要的。

最近提出的一种用于开采的浮式结构是一种诸如深水浮筒(spar)或者浮标之类的结构，它的高度基本上大于它的直径，SEVAN提出了一种结构，其直径基本上大于其高度。这些结构有各种形状，包括圆柱形、矩形和八边形，目的是通过质量中心比水下结构的浮力中心低而达到稳定。

与轮船不同的是，像深水浮筒(spar)或者浮标之类、高度基本上大于其直径的浮式海上结构，被设计成具有很小水线面面积的理想形状，目的是使翻滚、颠簸和起伏最小化。但是，这些海上结构具有长形的形状，难以制造、运输和安装，不能包括储存功能。

同时，为了使深水浮筒或者浮标具有储存功能，提议用一种直径比高度大的圆柱形浮式海上结构(在下文中称为“SEVAN型海上结构”)。由于SEVAN型海上结构具有圆柱形状，显著地减小了翻滚和颠簸。

但是，在处理SEVAN型海上结构的起伏方面，随着储存能力增加，圆柱结构的直径变大，导致水线面面积增加。

相应地，SEVAN类的海上结构的起伏运动的自然周期变短，呈现出接近极波(extreme wave)条件下的波浪周期的趋势，极波条件的周期为100年或者更多年，因台风或者异常的天气产生。当SEVAN型海上结构的自然周期接近于波浪周期时，会出现共振现象，造成过大的起伏运动。

另外，为了防止这样过大的起伏运动，需要用过大的锚泊系统来使SEVAN型海上结构稳定，但是如果起伏运动超过锚泊系统的设计值时，SEVAN型的海上结构变得不能工作。

同时，现有的轮船类型的海上结构包括多个用于储存所生产的资源的货物箱和压载箱。在这种情况下，每个箱子装有潜水泵。不但潜水泵是一种昂贵的装备，并且因为每个箱子需要配备一个潜水泵，所需的成本过高。

发明内容

[技术问题]

要解决上述问题，本发明提供一种浮式海上结构，被配置来显著降低在极端的海洋条件下的起伏运动。

[技术方案]

要解决上述的问题，本发明的一个方面的特征在于一种用于钻探或者开采的浮式海上结构，其包括在海平面之上和之下垂直延伸的、圆柱形状的半浸没平台主体。在所述平台主体中形成一个减小所述平台主体的横截面面积的凹陷部分。该凹陷部分沿着所述平台主体的外周表面间断地形成，所述平台主体的浸没深度以这样一种方式被调节，使得在极端的海洋条件下，水线位于所述凹陷部分。

在上面形成有所述凹陷部分的所述平台主体的外周表面上可以形成由相邻的凹陷部分所限定的凸出部分。

所述平台主体可以包括沿径向设置在所述平台主体的侧面和底部的多个压载箱，在每个压载箱上可以形成所述凹陷部分和凸出部分，每个压载箱可以具有能通过所述凸出部分将所述压载箱的上部和下部以直线连接的空间。

所述凸出部分可以与相邻的压载箱接连地设置在一起。

所述平台主体可以包括沿径向设置的多个货物箱以及可以在所述平台主体中形成的垂直延伸的中心部分，可以在所述中心部分的下部设置用于泵出所述压载箱内的水的压载泵和用于泵出所述货物箱内的货物材料的货物泵。

所述平台主体可以包括设置在所述中心部分的下侧的下压载箱，在所述下压载箱和每个压载箱之间可以形成一定的梯级高度，使得位于所述下压载箱之上的所述压载泵和所述货物泵可以被设置在每个压载箱的下部附近和所述货物箱的底板附近。

所述平台主体可以包括一个延伸部分，其形成用于增加从所述浮式海上结构的负重线到所述平台主体的上端的横截面面积。

所述延伸部分可以与所述平台主体的中心线成30度角。

[有益效果]

通过形成减小所述平台主体的横截面面积的凹陷部分，并且在极端的海洋条件下，使所述浮式海上结构的水线位于所述凹陷部分之处，本发明可以增加所述结构的起伏的自然周期，使得所述浮式海上结构避免了由极波所造成的垂直共振。

另外，通过在每个压载箱上形成所述凸出部分，每个压载箱可以具有一个由所述凸出部分将每个压载箱的上部和下部以直线连接的空间，从而符合SOLAS协定的要求。