ICS 75. 200 E 16 备案号：37999-2013
SY
中华人民共和国石油天然气行业标准
SY/T4094-—2012 代替SY/T4094—1995
浅海钢质固定平台结构设计
与建造技术规范
Technical specification for structure designing and constructing
for fixed steel-platforms in shallow-sea
2013—03—01实施
2012-1109发布
国家能源局 发布 SY/T4094—2012
目 次
前言
范围规范性引用文件设计条件 3. 1 用途及平台形状 3. 2 位置 3. 3 方位 3. 水深与底层甲板高程 3. 5 对现有井的考虑 3. 6 总体布置 3. 7 环境 3.8 载荷结构分析 . 1 -般规定· . 2 静力分析 . 3 动力分析 . 疲劳强度分析 . 5 比部结构分析钢结构 5. 1 般规定 5. 2 结构构件的分类 5. 3 许用应力 5. 4 构件的强度· 5. 5 构件的稳定性· 5.6 变形和振动 5. 7 连接· 5.8 构造要求 5. 腐蚀裕量 5.10 疲劳桩基 6.1 般规定 6.2 桩体设计 6.3 横向载荷作用下的桩基计算 6. 桩的轴向承载力 6.5 群桃效应.
2
5
15 16
1H
5
18
30
O
31
3 32 32 15 37 SY/T 4094—2012
材料· 7.1平台结构用钢材 7.2平台结构用钢材的选择
39
39 39 41 42
平台结构用焊接钢管·
7.3
7. 4 力学性能试验 8 防腐 8.1 一般规定 8.2涂层与镀层保护 8.3 阴极保护
43
13 44 V 51
防腐系统的检查与维护制造与安装 9.1 般规定 9.2 加工 9.3 装配 9.4 总装与最终制造公差 9.5 运输 9.6 导管架下水就位 9.7 打桩· 9.8 上部结构安装 10 焊接及检验 10.1 一般规定 10.2 焊接材料 10.3 焊接工艺认可 16.4 施焊 10.5 焊接设备的接地 10.6 焊接检验
8.4
51
1
51
53 54 58 59 (0) 61 63 65 65 65 65 73
-
14
I SY/T4094—2012
前言
本标准按照GB/T1.1·2H09《标准化T作导则 第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。
本标准是对SY/T4094- 一1995《浅海钢质固定平台结构设计与建造技术规范》的修订。本标准代替SY/T4094—1995，与SY/T4094---1995相比，主要变化如下：
修改了规范性引用文件的引导语（见第2章》；修改了方位的内容（见3.3，1905年版的2.1.3）；修改了水深与底层甲板高程的内容（见3.4*1995年版的2.1.4》；修改了对现有井的考虑的内容“见3.5，1995年版的2.1.5》：修改了环境条件的一般要求的内容（见3.7.1.1995年版的2.2.1》； -删除了自然环境条件（见1995年版的2.2.2）；删除了设计环境条件分类（见1995年版的2.2.3）：删除了环境载荷（见1995年版的2.2.4）：删除了使用载荷（见1995年版的2.2.5）；删除了施T载荷（见1995年版的2.2.6）；删除了动力载荷（见1995年版的2.2.7）；删除了动力载荷系数（见1995年版的2.2.8）：增加了环境资料（见3.7.2）：增加了载荷（见3.8》；修改了结构计算模型的内容（见4.2.1，1905年版的3.2.2》；增加了钢结构的一股规定（见5.1.4*5.1.65.1.7）增加了疲劳（见5.10）；删除了场地调查（见1995年版的5.3）；修改了群桩效应（见（.5，1995年版的5.5.）；修改了结构用钢材等级的选择的内容（见7.2.31995年版的6.2.3）：删除了防腐（见1995年版的第7章）；增加了平台结构用焊接钢管（见7.3）增加了力学性能试验（见7.）：增加了防腐（见第8章）：将1995年版的第8章、第9章合为一章；增加了“导管架下水就位，上部结构安装的内容” （见9.7.9.8，1995年版的第8章、第9章）；将1995年版的第10》章、第11章合为一章（见第1章，1995年版的第10章、第11章）。
本标准由海洋石油T程专业标准化委员会（CPSC/TC17）提出并归口。 本标准负责起草单位：胜利油田胜利石油化工建设有限责任公司。 本标准参加起草单位：胜利油田胜利工程设计咨询有限公司。 本标准主要起草人：张军、王允、钱孟样、陈同彦、陈慧、孟庆贵、赵刘英、范方文、侯英权。
mI SY/T40942012
浅海钢质固定平台结构设计与建造技术规范
1范围
本标准规定了浅海钢质固定平台设计与建造的设计条件、结构分析、钢结构、桩基、材料、防腐、制造与安装、焊接及检验的技术要求。
本标准适用于浅海区域钢质固定平台，也可用于内河、湖泊的钢质固定平台。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是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。
GB/T2653焊接接头弯曲试验方法 GB/T12763.8---2007海洋调查规范 范第8部分：海洋地质地球物理调查 GB50017--2003钢结构设计规范 SY/T084-2010滩海环境条件与载荷技术规范 ANSI/AWSD1.1：1988钢结构焊接规程
3设计条件
3.1用途及平台形状 3.1.1平台的用途可分为钻并、采油、储油、居住或其组合等 3.1.2平台的平面尺寸应由甲板上设备的布置确定。设备之间应留有必要的净空和间距。 3.2位置
设计平台之前，应确定平台所处的位置、建造工地的位置以及浮运所经过的海域，以便在设计中确定环境条件和基础条件以及浮运、供应和集输的方式。 3.3方位
平台的方位系指在标明正北方向的平面图上，平台的主轴方向与正北方向间的夹角。平台的方位一般应根据风向、流向、波向、流冰方向或者使用要求确定。 3.水深与底层甲板高程 3..1水深应尽量根据平台所在的位置或附近的多年潮汐资料精确地确定，以便在设计中确定靠船构件、登艇平台、飞溅区区域、防腐设施以及甲板的高程。 3..2平台底层甲板高程应按公式（1）确定：
(1)
T=H2H./3△
1 SY/T 4094-2012
式中： T-一平台底层甲板下面的管廊架底面或设备底面高程．单位为米（m）； H-校核高水位的水面高程。单位为米（m》； H—校核高水位的最大波高。单位为米（m）； A安全气隙高度取1.5m。 平台的最下层甲板高程应在极端环境条件时潮汐与波浪最不利组合情况下的最大波峰程以上，
并留有适当的间距，以保证最下层甲板的安全。此外，还应考虑平台长期采油可能造成地基的沉降。 在此基础上，再加上至少1.5m的安全气隙。以防备平台长期采油可能造成地基沉降等不确定因素。 3.5对现有井的考虑 3.5.1设计时应考患现有井对平台设计、建造的影响。 3.5.2由隔水套管传递到平台支撑点的环境载荷应予考患，因此在规划时，应考虑隔水套“的数量。 尺寸和间距 3.5.3如果平台建于井口伸出水面的现有油井上．应确定采油树的尺寸，隔水套管的尺寸．套管端法兰和井口顶部在平均低水位以上的高程。 3.6总体布置 3.6.1设计时应考虑钻井设备、采油设备、储油罐、生活设施、管卡位置等的布置、质量分布以及操作、安全防火、环境保护等。 3.6.2设计平台应考虑以下因素：
a） 人员上下和材料装卸，供应船的种类、尺度、停靠位置和系泊系统。 b） 登船平台的数量、尺寸和位置。 c） 甲板起重机的型式、能力、数量和位置。 d）使用直升飞机的必要性，并提供相应设施。
3.6.3平台的登船梯子和通道口应满足人员的安全脱险要求。每层甲板及重要设备区应至少在两处设有梯子和通道口。简易平台第二处可用软梯代替。 3.6.平台上所有系统和构件都应考虑防振和降低噪声 3.6.5当平台施工、船只吃水、吊装能力等受限制时。多种功能平台宜分开设置。如将采油平台划分为井口平台、生产平台、生活动力平台等。 3.7环境 3.7.1环境条件 3.7.1.1用以确定平台设计环境条件的资料一般应以国家主管部门所提供的实测资料为基础。若使用其他观测资料或统计结果，应按照有关规定或公认的理论进行检验或论证，同时，这些资料应具有可靠性、连续性和代表性。 3.7.1.2平台设计环境条件所用气象、水文等资料的数据及精度应由平台设计人员与海洋水文及气象专业人员共同研究确定。 3.7.2环境资料 3.7.2.1风资料包括：
a） 风速一般应分为阵风风速和持续风速。阵风风速取时距小于1min的平均风速，持风速取
时距大于或等于1min的平均风速。
2 SY/T4094—2012
b）有关风的所有数据应以海面以上10m处的风速作为标准进行换算。
确定适当的设计风速时，应考虑以下几点：
9
1）对于工作环境条件：
每月或每季度内，不同风向的各特定持续风速的出现频率；一每月或每季度内，持续风速超过规定限值的百分比：
与持续风速有关的可能的阵风风速。
2）对于极端环境条件：
应按其重现期确定各特定风向、时距的设计极端风速；确定设计极端风速时所采用的风速记录资料要包括测量地点、出现日期、阵风及持续风速的测量值和风向等；在平台的使用年限内，特定风向的持续风速超过某一规定的风速下限时所出现的次数。
3.7.2.2波浪资料包括：
a） 在平台设计中，一般采用特征波或谱来表示平台所在位置的设计海况。 b) 当平台所在位置及其附近海域均无较长期的波浪实测资料时，应尽量在该位置或附近取得
不小于1整年的短期的连续测波资料。推算不同重现期的波浪要素，一般应进行下列工作： 1） 调查研究包括大风及台风过程在内的一切。 2 所需气象资料。 3） 确定海面风场要素和水域的平均深度。 ） 并列出海面风区的范围。 5） 沿着风暴路径。 6） 根据水域的平均深度推算波浪要素。 7） 确定与平台所在海域地理条件相一致的极限海况。 8） 确定所推算波浪要素的年最大值。 9 采用概率分析方法推算平台所在海域的波浪要素。 10） 在与短期实测资料推算结果进行比较和经济风险分析后，研究确定设计波浪要素。 当平台所在位置及其附近海域有较长期的波浪实测资料时，一般应分别按不同方向的年最大
c
波高系列值进行概率分析。以确定不同重现期的设计波高。 d) 在取得波浪资料后。应研究以下各点：
1）对于T作环境条件：
一-每月或每季度内，特定波向的各种海况出现的概率及平均持续时间； -一与上述海况同时出现的风速、潮汐和海流；
每月或每季度内，规定范围内各种波高和波向的百分比。
2）对于极端环境条件：
确定极端海况，即在平台整个使用年限内，可能从任意方向接近平台现场的某 - 高度以上所有波浪的个数、波高和波峰顶高程；一--应按其重现期确定特定波向的设计极端波高。还应确定的其他资料包括：
·与极端波高有关的波浪周期的可能范围及分布； ·在产生极端波高的海况中，其他波高的分布、最大波峰顶高程和波谱； ·与产生极端波浪的海况可能同时出现的潮汐、海流和风： ·用于确定设计值的历史性海况的性质、日期和地点。
3.7.2.3潮汐资料包括：
a）确定登靠平台设施、防撞装置及飞溅区范围时，应考虑天文潮的日常水位变化。
3 SY/T 4094--2012
b） 应按重现期确定平台安装海域风暴潮的数值．作为平台高程的设计依据之 c) 在平台设计前。应取得平台建造、运输、安装海域的天文潮及其他潮汐资料。
3.7.2. 海流资料包括：
在平台的设计中，应考虑海流对船舶停靠的位置和方位的影响
a） b）
在平台设计前，如果缺少平台所在位置及附近海域的海流实测资料。-一般应对海流进行现场观测。海流资料中应包括下列两项内容： 1）与特定海况有关的海面以下规定标。 2） 高处的海流速度和流向。 3） 按月或按季度分别统计无波浪情况下的海流流向数据。
3.7.2.5冰资料包括：
对位于固定冰海域或流冰海域的平台，应考虑该海域的冰情，合理选择海冰设计参数，以确定作用于平台上的冰载荷。
a)
b) 在考虑冰情时，一般应取得下列资料：
1） 确定平台是在固定冰海域还是流冰海域。 2） 流动冰的冰块大小（即单个冰块的最大水平尺度》、流动方向和流动速度。 3) 固定冰、流动冰（包括单层冰、重叠冰和堆积冰》的厚度 4) 流冰海域的气温、水温、冰温。 5) 冰期（包括固定冰期和流冰期）的时间范围。 6) 冰的物理、力学性能指标。包括：
密度、含盐度、温度； -弹性模量单轴抗压强度；
一
弯曲强度；泊松比：
.
-
剪切强度；冻结强度： -抗压强度与加载速率的关系。
一 -
一 一
7）在考患冰情时，还应考虑该海域的历史性严重冰情及严重冰情的重现期。
3.7.2.6地震资料包括：
a）平台位于地震活动海域时，应考虑地震载荷的作用。平台所在海域的地震基本烈度过符合国
家地震部门的规定。 b） 在收集地震资料时，应调查研究以下资料：
1）平台所在海域地震史。 2）该海域的地质断裂构造 3》平台所在位置的海底土壤由于地震引起的液化失稳和滑移。
3.7.2.7海生物资料包括：
a) 在平台的设计中应考虑附着于平台上的海生物对载荷的影响。
在收集海生物资料时，应调查研究平台所在海域及其附近海生物生长的年平均厚、种类
h）
及其在水下的分布范围。
3.7.2.8 其他环境资料：平台所在位置处的其他环境资料一般应包括海水的含盐度，降雨量。雾、 能见度、气温和水温等实测资料。这些资料是其他环境资料的补充，在设计中也应予以适当专虑。
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