为了缓解船坞内水深不足的问题，通过实际项目介绍气囊助浮张力腿平台出坞的具体方案；通过 校核完整稳性说明气囊助浮张力腿平台出坞的技术可行性；对比气囊与浮荫的工程造价论证其经济可行性；介 绍气意助浮的安装工艺并给出分析结果。随着海洋工程结构物的大型化，米用气囊助浮方或出坞将有良好的 发展前景。 关键词 张力腿平台；气囊；出坞
随着全世界工业化、城市化和现代化进程的加 快，能源对全球的发展已变得必不可少。石油在世 界能源经济中处于主导地位，各个国家正积极开采 和争夺石油。从全球海洋石油和天然气的分布情况 看，目前全球已经探明的海洋石油储存量的80%以 上在500m 水深以下，而90%以上的海洋面积的水 深在200～6000 m, 因此设计和建造深海平台迫在 眉睫。张力腿平台作为适合深水开采油气的海洋平 台之一，是各国都积极研究和建造的重点。
张力腿平台在建造过程中，由于其吨位较大， 一 般船厂的船坞所允许的最大吃水不能保证其达到起 浮状态。为了使张力腿平台顺利出坞，可借助气囊 提供额外的浮力。本文就气囊助浮张力腿平台出坞 进行方案设计和可行性分析。
1 气囊的应用
船舶采用气囊下水是一项创新技术[1],具有我 国自主知识产权。1981年5月， 一艘几十吨的船舶 利用卷扬机，在由棉帆布做骨架的胶布气囊的辅助 下成功下水，这开启了气囊用于船舶下水的新时代四。随着气囊技术日渐成熟，利用气囊下水的船 舶的吨位提高了千倍，从几十吨扩大到万吨以上；下 水气囊的结构也越来越复杂，从早期的挂胶帆布搭 接发展成如今的挂胶帘子布整体缠绕成型，其性能 提 高 了 至 少 5 倍 。
实践表明，气囊具有很多优点，主要体现在成本 低、效率高、环保无污染、灵活性好和可以重复利用 等方面。目前，气囊主要用于船舶下水、船舶修理、 沉箱下水和拖运以及海底打捞等领域3。气囊的 传统应用如图1所示。
气囊应用于船舶和沉箱
图 1 气囊的传统应用
近年来，随着海洋工程向大型化发展，该领域应 用气囊的情况越来越多。2011年11月，由渤海装 备辽河重工有限公司建造的 CP300 自升式海上钻 井平台，首次采用超大型气囊实现平台下水，开启了 气囊用于海洋工程下水的新时代口。随着导管架的 大型化，为了保证结构物浮在水面上，得到所需的储 备浮力，在设计中采用增加气囊的方式提供浮力。 气囊在导管架的应用如图2所示。本文重点研究 气囊应用于张力腿平台出坞作业的方案设计和可行
性分析。
图 2 气囊在导管架的应用
将气囊应用于海洋工程领域时，需要考虑气囊 的安全性和工艺性，具体情况如下：
(1)安全性。海工领域所使用的辅助气囊不同 于应用在船舶中的下水气囊，要求气囊能够克服水 压。为确保气囊能够不断地提供浮力，气囊外部水 压的最大值应该小于其内部的工作压力[。
(2)工艺性。气囊助浮张力腿平台出坞是利用 气囊充气产生较大的浮力。为了保证气囊能够牢牢 地固定在张力腿平台的浮简和立柱上，推荐使用在 浮简和立柱上安装专用吊鼻将张力腿平台与气囊连 接。张力腿平台出坞后，必须及时将气囊与张力腿 平台脱离，所以安装气囊时应考虑后期在海上如何 方便地将其拆除，应设法使气囊自动脱离张力腿平 台，减少潜水员的工作。
2 气囊助浮方案概述
某公司设计的张力腿平台：4个立柱，每个立柱 高为46.2m, 直径为17.8 m;4 个浮筒将立柱连接 起来，每个浮简高为7m, 宽为9.069 m 。为保证其 正常出坞，要求吃水为17.9 m, 而建造张力腿平台 的公司的船坞所允许的出坞最大吃水为13 m, 所以 采用气囊助浮张力腿平台出坞。张力腿平台绑扎气 囊后的3D 模型如图3所示。
a) 总览图
b) 俯视图主视图
图 3 绑扎气囊后的张力膈平台
张力腿平台结构自重约26000 t, 需要配置 92个气囊，每个气囊长为20m, 直径为2 m, 共计可 以产生近6272 . 7 t 的 净 浮 力 。
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