指导性文件
GUIDANCE NOTES
GD13-2018
中 国 船 级 社
张力腿平台入级指南
2018
Guideline for the Classification of Tension Leg
Platform (TLP)
生效日期：2018 年 10 月 1 日
北京
目 录
目 录 ........................................................................................................................... I
第 1 章 通 则 ......................................................................................................... 1
第 1 节 一般规定 ............................................................................................................. 1
第 2 节 入级符号 ............................................................................................................. 1
第 3 节 定义 ..................................................................................................................... 1
第 4 节 图纸和资料 ......................................................................................................... 4
第 5 节 设计原则 ............................................................................................................. 5
第 6 节 水下检验标志 ..................................................................................................... 6
第 2 章 稳性和重量控制 ............................................................................................. 7
第 1 节 一般规定 ............................................................................................................. 7
第 2 节 稳性 ..................................................................................................................... 7
第 3 节 重量控制 ............................................................................................................. 8
第 4 节 水密和风雨密完整性 ......................................................................................... 9
第 3 章 设计载荷和工况 ........................................................................................... 11
第 1 节 一般规定 ........................................................................................................... 11
第 2 节 设计载荷 ........................................................................................................... 11
第 3 节 设计工况 ........................................................................................................... 12
第 4 节 环境条件 ........................................................................................................... 13
第 5 节 平台状态设计工况 ........................................................................................... 14
第 6 节 总体性能和载荷预报 ....................................................................................... 15
第 4 章 下浮体和主要结构 ..................................................................................... 17
第 1 节 一般规定 ........................................................................................................... 17
第 2 节 结构用钢和焊缝设计 ....................................................................................... 18
第 3 节 结构防腐 ........................................................................................................... 18
第 4 节 结构布置 ........................................................................................................... 18
第 5 节 关键连接结构设计和分析 ............................................................................... 19
第 6 节 下浮体部分的构件尺寸 ................................................................................... 19
第 7 节 张力腿平台结构强度 ....................................................................................... 23
第 8 节 非整体式甲板结构强度 ................................................................................... 27
第 5 章 张力腿系统 ................................................................................................... 29
第 1 节 一般规定 ........................................................................................................... 29
第 2 节 设计原则 ........................................................................................................... 30
第 3 节 工况 ................................................................................................................... 30
第 4 节 张力筋腱分析 ................................................................................................... 30
第 5 节 张力筋腱的最大和最小张力 ........................................................................... 31
第 6 节 筋腱管子 ........................................................................................................... 32
第 7 节 筋腱部件 ........................................................................................................... 32
第 8 节 疲劳分析 ........................................................................................................... 32
第 9 节 防腐 ................................................................................................................... 33
第 6 章 海底基础 ....................................................................................................... 34
I
第 1 节 一般要求 ........................................................................................................... 34
第 2 节 场地调查 ........................................................................................................... 34
第 3 节 基础设计 ........................................................................................................... 34
第 4 节 基础安装 ........................................................................................................... 35
第 7 章 机械和其他系统 ........................................................................................... 36
第 1 节 轮机管系 ........................................................................................................... 36
第 2 节 电气装置 ........................................................................................................... 37
第 3 节 自动化、安全与通讯 ....................................................................................... 37
第 4 节 消防系统及设备 ............................................................................................... 37
第 5 节 机械和设备 ....................................................................................................... 37
第 6 节 平台综合监控系统 ........................................................................................... 38
附录 A 张力腿平台总体性能和水动力载荷分析参考方法 ................................... 39
第 1 节 概述 ................................................................................................................... 39
第 2 节 水动力分析方法 ............................................................................................... 39
第 3 节 其他环境载荷 ................................................................................................... 44
第 4 节 结构水动力载荷 ............................................................................................... 46
第 5 节 张力腿平台水动力参数及分析方法 ............................................................... 48
附录 B 张力腿平台结构强度分析参考方法 ............................................................ 53
第 1 节 概述 ................................................................................................................... 53
第 2 节 张力腿平台整体结构强度分析 ....................................................................... 53
第 3 节 张力腿平台局部结构强度分析 ....................................................................... 55
第 4 节 立柱及浮箱框架强度分析 ............................................................................... 55
第 5 节 张力腿平台疲劳强度分析 ............................................................................... 56
附录 C 名词中英文对照表 ....................................................................................... 58
参考文献 ..................................................................................................................... 59
II
第 1 章 通 则
第 1 节 一般规定
1.1.1 本指南适用于钢质焊接的张力腿平台。
1.1.2 本指南旨在提供张力腿平台设计、建造和安装各阶段所需满足的要求，以作为
CCS 对张力腿平台入级的指导文件。同时也可以作为设计者、作业者、平台业主等各方在
张力腿平台项目实施过程中的技术参考文件。
1.1.3 特殊类型和采用新颖结构型式的张力腿平台入级应另行考虑，并经 CCS 同意。
1.1.4 除本指南另有规定者外，张力腿平台入级审查和检验应依照 CCS《海上浮式装
置入级规范》的相关要求执行。
1.1.5 张力腿平台的设计者和分析者应意识到张力腿平台的所属国（船旗国/沿岸国）
的要求与本指南的要求不一致时，CCS 可考虑使用该替代要求作为入级要求的一部分。
1.1.6 对于每一个张力腿平台项目，其入级范围取决于业主所申请的入级符号和附加
标志，但最少应包括下浮体和张力腿系统。
1.1.7 当主管当局允许张力腿平台以第三方发证检验的方式进行时，本指南可作为第
三方发证检验的技术参考文件。
1.1.8 CCS 同样接受经过工程实践或者试验验证过的、合适的方法来代替本指南中的
方法，但该方法应能与本指南方法达到同等的安全水平，如美国石油学会《张力腿平台规
划、设计和建造的推荐作法》可视为与本指南具有同等安全水平。
第 2 节 入级符号
1.2.1 入级符号应按照 CCS《海上浮式装置入级规范》第 1 篇第 2 章和第 9 篇第 1 章
的相关要求执行。
第 3 节 定义
1.3.1 张力腿平台：为海上浮式装置的一种，通过张力腿系统固定于海底。张力腿系
统确保平台保持张力状态，并将平台由于风、浪、流、潮汐、环流（如适用）和内波（如
适用）等导致的运动限制在指定范围以内。张力筋腱承受预张力，使得其轴向刚度很大，
可将垂荡、纵摇和横摇响应限制在较小的幅度范围之内，见图 1.3.1。常见的张力腿平台型
式见 1.3.2 至 1.3.5 所定义。
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图 1.3.1 张力腿平台 名词术语
1.3.2 传统 统式张力腿平 平台：系指其 其设计遵循四 四立柱柱稳式 平台原则的 平台，其张 力筋
腱的 的上端连接在 在与立柱连为 为一体的筋腱 腱与浮体连接 接结构上，或 或者连接在四 个立柱内部 结构
上， 见图 1.3.2。
1.3.3 延伸 伸式张力腿平 平台：系指立 立柱更靠近平 平台中心，但 是浮箱具有 径向往外延 伸的
结构 构的平台，其 其筋腱与浮体 体连接结构设 设置在延伸浮 浮箱远离平台 中心的末端 端，从而可以 产生 更大 大的力矩，同 同时也减少了 了甲板的跨距 距，见图 1.3.3 3。
1.3.4 海星 星式张力腿平 平台：系指通 通常具有一个 个位于平台中 心的立柱和 至少三个径 向往
外延 延伸浮箱的平 平台，其筋腱与 与浮体连接结 结构设置在延 延伸浮箱远离 离平台中心的 的末端，见图 1.3.4。
1.3.5 摩西 西式张力腿平 平台：摩西式 式张力腿平台 台由四根紧密 靠近的立柱 支撑上部组 块并
连接 接下部浮箱。 其筋腱与浮 浮体连接结构 构设置在浮箱 箱的四个向外 延伸结构上 上，该连接形 式可
增加 加筋腱张力的 的力臂，减小 小由平台横摇 摇和纵摇产生 的筋腱张力， ，见图 1.3.5 。
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图 1.3.2 传统式张力腿平台
图 1.3.4 海星式张力腿平台
图 1.3.3 延伸式张力腿平台
图 1.3.5 摩西式张力腿平台
1.3.6 下浮体：系指由立柱和浮箱组成的水密结构和系统，主要用于提供平台浮力，
支撑上部组块，并与张力腿系统连接。
1.3.7 张力腿系统： 系指平台至海底基础之间的垂向系泊系统，主要由顶部连接部件、
主体部分和底部连接部件组成。其中，主体部分由筋腱单元通过连接器连接而成，连接器
可以是机械连接、焊接或者其他满足要求的连接形式。除承载结构外，张力腿系统也可有
其他部件，如腐蚀保护系统、筋腱载荷和性能监测系统、涡激振动抑制装置等。
1.3.8 顶部张紧立管：系指顶部在拉力作用下始终处于张紧状态的连接水面浮体与水
下井口的管道，可作为钻完井/修井作业的通道、或作为生产/注入/输出流体的通道。
1.3.9 基础：系指位于海床上将张力筋腱上的载荷传递到海床土壤中的基础结构。
1.3.10 整体式甲板：系指参与平台整体强度的组块甲板。
1.3.11 非整体式甲板：系指平台主体带有顶部框架，从而不参与平台整体强度的组块
甲板。
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第 4 节 图纸和资料
1.4.1 新建张力腿平台申请入级时，申请人应在施工前提交下列图纸资料一式四份纸
质文件送 CCS 审查，或通过电子图纸送审，必要时 CCS 可要求扩大送审图纸资料的范围。
1.4.2 总体布置和结构相关图纸应清晰地表明构件尺寸、结构布置、材料类型和等级、
节点详图、焊接或其他连接方式，图纸和资料包括但不限于：
（1）总布置图；
（2）固定和可变重量分布概要；
（3）甲板载荷说明书和图；
（4）基本结构图：包括浮箱和立柱的纵横剖面、各层甲板和平台、整体或非整体式甲
板、筋腱系统；
（5）油密和水密舱壁图；
（6）外板展开图（适用时）；
（7）平台立柱、浮箱、撑杆结构图（适用时）；
（8）平台上部甲板结构图；
（9）平台筋腱系统图；
（10）平台立管系统图；
（11）平台底部基础结构图；
（12）平台干拖系固结构图（适用时）；
（13）平台总体性能计算书；
（14）平台气隙计算书；
（15）风、浪、流及其他环境载荷计算书，包括结冰影响（适用时）；
（16）平台结构总强度计算书（考虑建造、拖航、安装以及在位等多种可能工况）；
（17）平台结构疲劳强度计算书；
（18）筋腱强度计算书（包括自由站立、在位等工况）；
（19）顶张紧立管图纸及计算书；
（20）平台主体开口与补强结构图，及其强度计算书；
（21）重要基座结构及其支撑结构图，包括强度计算书；
（22）桅、起重机基座及其支撑结构图；
（23）冰区加强结构图（适用时）；
（24）防腐控制，包括涂装和阴极保护；
（25）建造程序和原则工艺说明书，包括焊接方式和规格、无损探伤及密性试验；
（26）临时锚泊和拖曳设备布置图，包括舾装数计算及拖曳设备强度计算书；
（27）井架、张紧器和上部设施传递的作业载荷及其他类似载荷计算书（适用时）；
（28）装载手册；
（29）疲劳关键节点图或说明书；
（30）操作手册；
（31）建造说明书；
（32）海上安装过程图纸和计算书；
（33）在位检修计划；
（34）下列图纸资料备查：
① 设计任务书（必要时）；
② 结构及设备说明书；
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③ 舱容图；
④ 液舱测深表；
⑤ 平台风洞试验报告；
⑥ 平台水池试验报告；
⑦ 平台水池拖曳试验报告（适用时）；
⑧ 型线图（适用时）。
1.4.3 平台其他图纸和资料要求见本指南后续各章以及 CCS《海上浮式装置入级规范》
的相关要求。
第 5 节 设计原则
1.5.1 平台设计的主要目标如下：
（1）满足业主/作业者的要求，在安全经济的条件下，能高效地完成钻井、生产、储
存、材料装卸、提供生活住所等一种功能或多种功能的组合。
（2）满足所有条件的设计，考虑在建造、装船、运输、安装、调试和在位操作/维修
工况下可能会遇到的所有条件。
1.5.2 平台的总体设计原则可参照 CCS《海上浮式装置入级规范》第 2 篇第 2 章的有
关要求。
1.5.3 环境条件重现期的选择应考虑相应的工况类别。不同的工况可能导致不同位置
的结构产生最恶劣的响应。
1.5.4 对张力腿平台而言，某些关键区域结构应力最大的响应不一定是在最恶劣环境
条件下产生。必要时，可采用下列方法或其中之一来评估此区域的结构强度：
（1）进行详细的疲劳强度分析；
（2）进行基于应力幅频响应算子（Stress RAOs）的设计波选择及相应的强度校核。
1.5.5 定义设计工况要求考虑的因素包括项目阶段（如建造、安装、在位等）、平台载
荷工况、设计环境条件及对应的安全系数。所有载荷应按平台在不同项目阶段可能出现的
最不利的情况进行组合。
1.5.6 业主/设计方应提交平台所遵循的相关法规、规范、标准要求，包括但不限于：
（1）国际公约和规则；
（2）船旗国要求；
（3）沿岸国要求；
（4）行业标准；
（5）入级符号。
1.5.7 在船旗国或沿岸国的法定要求与入级规范要求不一致时，以法定要求和入级规
范要求中更严格者为准。
1.5.8 必要时，CCS 保留参考国际海事组织《海上移动式钻井平台构造和设备规则》
要求的权利。
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第 6 节 水下检验标志
1.6.1 水下检验标志应满足 CCS《海上浮式装置入级规范》第 9 篇第 5 章的有关要求。
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第 2 章 稳性和重量控制
第 1 节 一般规定
2.1.1 张力腿平台的稳性要求包括：湿拖过程稳性、安装过程稳性及在位状态稳性，详
见本章第 2 节要求。
2.1.2 相关图纸资料包括：
（1）湿拖完整和破损稳性计算书；
（2）安装过程稳性计算书；
（3）载重线标志及水尺图；
（4）外部水密及风雨密完整性范围图；
（5）水密和风雨密门、窗及其它内外部开口类型及布置图；
（6）备查图纸资料包括但不限于：
① 型线图（适用时）；
② 静水力表；
③ 稳性横交曲线图（适用时）；
④ 舱容图；
⑤ 水密舱区划分图；
⑥ 重量控制报告。
第 2 节 稳性
2.2.1 湿拖过程中完整和破损稳性
（1）平台在湿拖过程中的完整和破损稳性应满足沿岸国及船旗国相关要求。
（2）如在湿拖过程中平台上留有人员，则所有设计湿拖装载模式对应的完整和破损稳
性应满足 CCS《海上移动平台入级规范》第 3 篇对柱稳式平台的相关要求。在进行稳性计
算校核时也可根据拖航航线的具体环境条件确定计算风速大小，但需经 CCS 认可。
2.2.2 安装过程稳性
当平台处于打/排压载的安装过程，即张力筋腱进入筋腱抱紧器（Tendon Porch）但未锁
紧时，经自由液面修正后平台的最小初稳性高度应保持正值。
2.2.3 在位状态稳性
（1）当平台处于在位状态时，为保证平台和张力筋腱的完整性及应对张力筋腱可能的
松弛趋势，应确保平台在正常作业工况时张力筋腱始终处于张紧状态。
（2）平台完整状态应涵盖所有允许出现的重心变化范围，但不可超出平台操作程序允
许的重心范围。
2.2.4 平台作业时的破损状态应虑及设计水线受潮位和因偏移引起的垂直下沉的影响，
并确保在经受以下进水情况时筋腱张力为正：
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（1）任何单个处于设计水线或位于其下的水密舱室；
（2）假设在设计水线以上 5m 至设计水线以下 3m 的区域内，发生宽 3m 高 3m 自外板
水平贯入 1.5m 范围的破损。其中垂向舱壁应假定不发生破损，但当沿立柱外缘量得某垂向
舱壁与距其最近的垂向舱壁之间距离小于水线处立柱外缘周长的 1/8 或 3m 的情况除外；
图 2.2.4 张力腿平台舱室破损范围示意图
（3）任何单个张力筋腱舱室。
应通过计算分析证明当发生以上假定破损进水时张力筋腱仍处于张紧状态，计算中不
考虑通过液舱的压载或排载等改变装载状态的方式以达到使张力筋腱仍处于张紧状态的目
的，且计算分析应充分合理地考虑设计作业环境条件的影响。
第 3 节 重量控制
2.3.1 一般规定
（1）重量控制程序包括：
① 设计阶段对各组件和模块重量的预估；
② 建造阶段对各组成部件重量的测量或可接受的等效计算方法；
③ 组装及调试过程中的重量追踪；
④ 倾斜试验。
（2）平台在位后的任何永久设施的重量变化（增加、减小和移动）都应记录在册。当
空船重量的改变超过操作手册中的重量重心允许变化值时，应提交 CCS 审查和批准。
2.3.2 倾斜试验
（1）新建平台或经历重大改造的平台应进行倾斜试验以确定平台空船重量及重心位置。
（2）倾斜试验应尽可能在接近完工时进行，且应有 CCS 验船师在场并使其满意。试验
程序应在试验进行之前提交 CCS 检查。
（3）倾斜试验所得结果应提交 CCS 审查。
2.3.3 倾斜试验替代方法
（1）若平台因特殊的布局形式和/或安装过程所限无法适时进行倾斜试验，可以考虑用
替代方法确定平台的重量和重心位置。当垂向重心不便于测量时，应采用保守方法估算。
（2）替代方法可以使用经认证的称重传感器测量平台及其组件的重量，最终的重量重
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心结果和整个过程应经 CCS 同意。
第 4 节 水密和风雨密完整性
2.4.1 一般要求
应提交一张可显示全部非自动关闭装置的开/关状态，及显示所有配备风雨密、水密关
闭装置的开口和无保护开口位置的图纸，该图纸应在平台交付前提交 CCS 审查，审查通过
后纳入平台操作手册中。
2.4.2 水密完整性
（1）为确保平台的水密完整性，所有下缘低于水密范围和风雨密范围边界面的内部以
及外部开口均应配备水密关闭装置。
（2）配备水密关闭装置的内部开口应满足以下要求：
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，应能从中央压
载控制站进行遥控，并且也能从舱壁两侧就地进行操作。在控制站，应设
置开启/关闭指示器。此外，为确保在海上使用的内部开口的水密完整性而
设置的门须是滑动水密门，且该门在关闭时应能发出声响报警。在主动力
失灵时，动力、控制和指示器应能工作。特别应注意减少控制系统失灵的
影响。每一个动力操纵的滑动水密门应有一个独立的手动机械操纵装置，
该装置应能从门的任一边用手开启和关闭该门。对于最深载重线对应吃水
以上的门，如其在平台处于漂浮状态时通常关闭，则可为速闭型，并应设
有一个报警装置（如灯光信号）向就地和中央压载控制站的人员显示门或
舱口盖处于开启或关闭状态；
② 配备螺栓盖的人孔可不必按照 2.4.2（2）①的要求配备信号指示系统；
③ 水密关闭装置应具有足够的强度和密封性使得其在设计水压作用下能保
证结构的水密完整性。
（3）外部开口应满足以下要求：
① 空气管、通风筒及无论是否装备了关闭设备的通风进/出口及非水密舱口盖
和风雨密门，这些开口的下缘应高于平台外部水密范围和风雨密范围的交
界面高度；
② 配备螺栓盖的人孔可不必满足上条要求；
③ 配备水密关闭装置的外部开口，通常应处于关闭状态，且应满足 2.4.2（2）
的要求。
（4）边界贯通
① 为满足破损稳性而必须布置的水密舱壁和水密平台应是整体水密的。当管
线系统服务于多个舱室处所或位于破损范围之内时，相关管线和设备的布
置设计应能阻止通过管线而引起更严重的进水；
② 水密边界贯通处的阀门应能从平台立柱顶部或上部组块遥控操纵；
③ 管系或电缆穿舱要依照设计规格书和建造程序进行，穿舱件应设计成能够
承受相应的水压；
④ 应提交水密边界密性实船试验结果资料。
2.4.3 风雨密完整性
（1）平台外部开口应满足载重线公约的相关要求。当外部开口下缘低于需要确保风雨
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密性的区域的高度时，需要配备风雨密保护装置。
（2）风雨密保护装置应能有效阻止开口因间歇性浸没而引起的渗水。
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第 3 章 设计载荷和工况
第 1 节 一般规定
3.1.1 本节规定了用于张力腿平台结构强度计算校核的设计载荷和工况。
3.1.2 张力腿平台的设计应至少考虑以下两种状态下最不利的载荷及其组合：
（1）在位前工况：如干拖对应的装船、运输、下水和安装工况，或湿拖对应的拖航和
安装工况。
（2）在位工况：包括作业工况、极端工况和自存工况。
3.1.3 在操作手册中应注明每种工况的设计限制条件。
3.1.4 业主/设计者应对规定作为入级基础的各设计工况和相应的环境条件，给予明确规
定。
第 2 节 设计载荷
3.2.1 一般要求
应根据平台实际载荷情况，考虑平台在装船、运输、安装、作业、极端、自存等设计
工况下的运动响应和载荷。
3.2.2 环境载荷
（1）环境载荷系指直接或间接由环境作用引起的载荷，环境载荷一般由下列载荷组成：
① 风载荷；
② 波浪载荷；
③ 海流载荷。
如果业主/设计者认为需要，则地震、海床承载能力、温度、污底、冰/雪、内波、环流
等引起的载荷也应考虑。
（2）如可能，设计环境条件应根据可靠及足够的实测资料由统计分析确定。
（3）对于浮箱、立柱、立柱上部桁架以及上甲板底部构件等可能遭受波浪砰击的结构，
还应考虑在运输过程中和在位后营运过程中所受的波浪砰击载荷。
（4）环境载荷除按本章给出的方法确定外，还可采用其他公认的方法进行计算，必要
时应通过数值计算和模型试验进行确定。
3.2.3 固定载荷
固定载荷系指在结构寿命期间内平台结构固定重量和不变化的永久设备重量。
固定载荷一般由下列载荷组成：
① 空船重量；
② 甲板固定载荷；
③ 永久设备重量；
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④ 固定附件重量。
3.2.4 可变载荷
可变载荷系指在结构寿命期间内可变的静荷载。可变荷载大小能被改变，被移动或被
移除，因此必须考虑可变荷载的最大和最小有效载荷。
可变载荷一般由下列载荷组成：
① 钻井和起重作业等载荷，比如：大钩载荷，转盘、钻井立管和张紧器载荷
等，如适用时，还应考虑生产和处理、储罐等设备的重量；
② 油、水、泥浆、存储品等消耗品；
③ 压载载荷；
④ 系泊载荷（适用时）；
⑤ 张力筋腱的张力载荷；
⑥ 生产立管和脐带缆等张力载荷（适用时）；
⑦ 海生物、露天结构上积聚的冰/雪载荷（适用时）。
3.2.5 安装载荷
应考虑张力腿平台在在位前可能产生的各种载荷，包括装船、运输、下水和安装等，
例如运输过程中的风激振动、波浪砰击和下水过程中的压载/排载和静水压及张力筋腱安装
过程中的压载/排载和静水压。
3.2.6 地震载荷
（1）地震载荷是与垂直、水平加速度以及运动相关的载荷，用于评估地震条件下的筋
腱系统和基础。
（2）对于在有可能发生地震地点作业的平台，入级时需要提交对筋腱系统及其基础的
评估文件。
3.2.7 意外载荷
（1）意外载荷通常产生于非正常操作或技术故障，如：
① 坠物；
② 船舶、直升机或其它物体的撞击；
③ 火灾；
④ 爆炸；
⑤ 舱室意外进水；
⑥ 筋腱系统失效。
（2）意外载荷如碰撞载荷、坠物载荷的计算方法参见《海上浮式装置入级规范》第 2
篇第 6 章第 5 节的相关要求。
第 3 节 设计工况
3.3.1 一般要求
（1）设计装载工况用于进行结构强度分析，包含张力腿平台生命周期的所有阶段，并
考虑相应的不同的环境载荷。
（2）张力腿平台的强度分析应至少考虑以下设计工况：在位前工况、正常作业工况、
极端工况、自存工况。
3.3.2 在位前工况
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（1）在位前工况包括：
① 装船；
② 湿拖，适用时；
③ 干拖，适用时；
④ 甲板和上部模块安装；
⑤ 张力筋腱预安装；
⑥ 张力筋腱在安装前的自由站立工况，适用时；
⑦ 张力筋腱和立管与张力腿平台的连接。
（2）拖航工况的要求还应满足相关主管机关的要求。
3.3.3 正常作业工况
（1）应对张力腿平台及其系统在作业地点处处于正常作业情况下的结构进行检查。钻
井等作业所需限定的作业参数（最大波高和周期、最大横摇和纵摇、最大偏移量等）应提
交 CCS 审查并获同意。
（2）正常作业工况还应考虑容许的变形和振动。
3.3.4 极端工况
（1）在极端工况下，应确定张力腿平台及其系统的结构强度可靠性。设计的平台结构
应能在该工况下正常使用，且在后期的使用中不太可能遭受破坏。该工况类别涵盖的平台
状态包括完好、破损或张力腿移除情况。
（2）极端工况相应于：
① 极端设计环境，见 3.4.3；
② 折减设计环境与下浮体损坏、一根筋腱移除或某根筋腱的单个舱室进水的
情况，见 3.4.5。
3.3.5 自存工况
（1）自存工况用于确定结构为应对过载状况（预计在结构寿命期间很少出现）的储备
强度。该工况下，张力腿平台应能够承受过载状况，且不会出现人员死亡、环境破坏或平
台全损的情况。
（2）自存工况相应于：
① 自存设计环境，见 3.4.4；
② 极端或折减设计环境与下浮体损坏、一根筋腱移除或某根筋腱的单个舱室
进水的情况。
第 4 节 环境条件
3.4.1 一般要求
（1）张力腿平台的设计应能承受设计环境条件下特定的极端风暴，并能在设计操作工
况下进行操作。
（2）设计环境条件一般与风、浪、流载荷相关。此外，还需考虑海平面上潮汐、风暴
潮、平均海平面升高和海底沉降等的影响，以及 3.2.2 中提到的其它环境条件，如内波和环
流等。
（3）设计环境条件应根据张力腿平台的响应特征进行选择。
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（4）环境条件应由设计方或者业主指定。
3.4.2 作业环境条件
作业环境条件是指在位期间经常发生的环境条件。正常作业工况的环境载荷重现期应
不小于1年。
3.4.3 极端环境条件
极端环境条件是指结构使用期间内发生的低概率的环境条件。极端工况的环境载荷重
现期应不小于100年。
3.4.4 自存环境条件
自存环境条件是指结构使用期间内以非常低概率发生的环境条件。自存工况的环境载
荷重现期应不小于1000年。
3.4.5 折减环境条件
（1）折减环境条件对应的是张力腿平台在局部破损或者张力筋腱移除/进水后的可能遭
遇的环境条件，该状态发生概率较小。
（2）折减极端环境工况对应的环境重现期可以根据概率分析得到。在无详细分析的情
况下，折减极端环境工况的环境载荷重现期应不小于10年。
3.4.6 平静环境条件
某些作业必须在平静环境条件下才可进行，这种工况下的风、浪、流很小，环境载荷
可以忽略不计。
第 5 节 平台状态设计工况
3.5.1 一般要求
设计装载工况需要考虑张力腿平台及其系统的工况：完整、破损、张力筋腱移除、张
力筋腱进水。
3.5.2 平台下浮体完整工况
平台及其组成部分按照设计情况作业。
3.5.3 平台下浮体破损工况
破损的范围应依照本指南第 2 章 2.2.4 破损稳性计算中的要求确定，破损工况包含以下
进水情况：
① 任一与海水相邻的舱室；
② 水线处任意相邻的两个舱室；
③ 任一位于破损范围内的水平底；
④ 任一包含压载水泵或海水冷却系统的机器处所。
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3.5.4 张力筋腱移除工况
（1）张力筋腱移除工况是指一根筋腱移除用于检查、维修或更换。
（2）张力筋腱移除工况是有计划的，应该考虑压载水补偿。
3.5.5 张力筋腱进水工况
（1）张力筋腱进水工况适用于管状筋腱，并认为是筋腱内部一个舱室进水。
（2）张力筋腱进水工况不是有计划的，应考虑有压载水补偿和无压载水补偿两种情况。
3.5.6 张力筋腱疲劳工况
张力筋腱疲劳工况只考虑完整工况，包括筋腱安装时的自由悬挂、安装完毕后的自由
站立以及在位疲劳。
第 6 节 总体性能和载荷预报
3.6.1 一般要求
（1）总体性能和载荷可通过数值计算和模型试验进行预报。
（2）总体性能应由时域分析方法得到，频域分析方法可作为前期的方案比选使用。
（3）总体性能预报的目标是确定张力腿平台及其附属结构（如立管、张力筋腱等）在
环境载荷作用下的整体响应。
（4）总体性能预报应考虑本章第 4 节所述各个环境条件，并对以下内容进行预报：
① 平台六个自由度的运动；
② 张力筋腱的张力，包括最大和最小张力以及用于张力筋腱设计的疲劳载荷；
③ 整体结构分析的等效设计波高和相应周期；
④ 用于整体结构分析的水动压力；
⑤ 用于确定惯性载荷的平台各个位置的加速度；
⑥ 用于局部结构（舾装部件等）设计的波浪水质点和结构的相对速度。
（5）模型中应包含平台主体、甲板、张力筋腱及立管，并对各个载荷工况进行分析，
以便得到平台各个不同结构部位的响应极值。为此，可采用多个不同的模型进行分析，对
不同的分析模型及方法可参考美国石油学会《张力腿平台规划、设计和建造的推荐作法》
中的相关内容。
3.6.2 频域分析
（1）频域分析包括张力腿平台六个自由度的波频分析，以及纵荡、横荡和首摇的低频
分析。
（2）为了获得平台和张力筋腱的一阶响应，通常在频域分析中采用线性波浪理论。
（3）在频域中，风、浪、流等载荷通常以风和流的入射以及波浪的辐射衍射理论进行
求解，在分析中需用到浮体的平均湿表面。分析的结果包括一阶激振力、静水力、势流阻
尼、附加质量、一阶响应幅算子（RAOs）、二阶慢漂力和风、流载荷谱。这些结果可直接