[转载]“深海一号”系列报道--“深海一号”的系泊系统

四两拨千斤的16个锚

“深海一号”能源站是一个排水量10多万吨的庞然大物，依靠16个160吨的深水系泊锚桩基础进行固定，可谓“四两拨千斤”。锚基础直径为2.1336m，长68.5m，是我国首次使用系泊受拉打入式锚桩基础。

锚桩基础（以承受斜向拉力为主，需进行反悬链分析）与导管架深桩基础（以承受竖向压力为主，无需进行反悬链分析）相比，设计难度大；与吸力锚基础相比，适用的地质条件更为广泛，提供的“抓力”更大。“深海一号”能源站大风筝要在既定海域定位，就必须牢牢地握着那16根线，牢牢抓着这16个锚。研究总院技术人员从地质条件、受力条件以及安全性和稳定性等多角度综合考虑，对基础型式进行了详细地比选，最终选定了锚桩型式并确定了其参数。锚桩基础作为“深海一号”能源站大风筝的小底座，将保证它永远安身在“深海一号”大气田。

中国最结实的绳索在这里！

研究总院浮体工程师们每天研究的对象都有什么？绳索就是其中主要的一个。

他们对“深海一号”能源站花了很多的功夫，给它配上了16根中国最结实的“绳”——每根系泊缆由顶锚链、上聚酯缆、下聚酯缆、底部锚链构成。锚链直径157mm、重493kg/m，聚酯缆直径274mm、重52.5kg/m。系泊缆最大可承受2200吨的张力，可谓是世界上屈指可数的最结实的绳子了。

“深海一号”能源站采用的聚酯缆

造价和安全性平衡的艺术

对于排水量10万吨的“深海一号”能源站，采用数量越多的系泊缆定位，安全性能越高。

但工程设计是造价和安全性平衡的艺术。

研究总院浮体工程师们采用数值模拟的手段，复现了在波涛汹涌的海洋中系泊情况下的“深海一号”能源站的运动性能，科学预报了其低频运动摇摆特性，并计算出系泊缆的受力。通过数百个工况模拟，最终锁定了16根系泊缆的定位方案，可以在安全性和经济性之间取得了巧妙的平衡。

“深海一号”能源站系泊系统计算三维模型

为了准确模拟“深海一号”能源站在大海中的受力，技术人员按照一定的比例制作了缩比模型，将它放到风洞中享受“飞机”的待遇，测试所受的风力和流力。放在水池中，测试波浪作用下真实的运动特性。工程师们从缩小版的“深海一号”中，提取实验数据，并移植到计算模型中，以确保平台运动特性分析结果和系泊方案的准确性和可靠性。

“深海一号”能源站风洞试验缩比模型

国产化的第一步！

世界上最结实的绳子，中国企业可以自己生产吗？

“深海一号”能源站的第15号系泊缆，首次采用了国产聚酯缆。在国家倡导关键技术关键产品上国产替代的大背景下，响应国家在关键领域突破“卡脖子”技术的号召，设计团队对厂家的技术、设备、生产线做了周密的现场调研后，帮助厂家提高技术能力和测试水平，经过双方紧密配合，成功将单根国产聚酯缆应用于“深海一号”能源站的系泊系统中，实现了聚酯缆国产化“从零到一”的突破，为日后聚酯缆永久系泊系统全面国产替代打下了坚实的基础。

南中国海最“稳”的平台！

下面看看我们的平台有多稳吧。

“深海一号”能源站在13.4m的波高下的最大垂荡幅值为4.9m、最大摇摆幅值为9.2度。在16.9m的波高下，最大垂荡幅值为6.4m，最大摇摆幅值为11.9度。

优良的运动性能，让“深海一号”能源站成为了南中国海中浮式系统中的优等生。在操作条件下，其升沉运动约为“南海挑战号”的50%以及FPSO的1/4。在极端条件下，百年一遇的横摇运动为4度左右，约为FPSO运动幅值的1/4，升沉运动约为FPSO的1/3。这是工程师们做了无数版平台主尺度方案优化的结果。

不仅稳，而且还高呢！

“深海一号”能源站上布置了很多工艺设备，如果设备被波浪拍击，将严重影响这些工艺设备的运转。

为了让这些设备有更好的“工作环境”，研究总院设计团队通过上浪分析将“深海一号”能源站的立柱定确定为59米，最大吃水时立柱顶部距离水面为22米，工艺甲板最底层距离水面为23.5米，相当于7层楼这么高。因此，不管多大的浪——包括千年一遇，都可以保证工艺甲板上没有波浪拍击。

又稳又高，说的就是我们“深海一号”能源站。

锚机——幕后的“抓手”