本实用新型专利技术公开了一种自升式钻井平台桩腿的支腿弦杆，该支腿弦杆呈圆筒形结构，且包括一齿条板、一前半圆板和一后半圆板，前半圆板和后半圆板对称焊接于齿条板的前后两侧，齿条板包括左右对称分布的两列齿条，前半圆板包括上前半圆板和厚度大于上前半圆板的下前半圆板，后半圆板包括上后半圆板和厚度大于上后半圆板的下后半圆板。与现有技术相比，本实用新型专利技术的支腿弦杆是在满足支腿弦杆承载能力等技术指标的前提下，经过多次优化设计，通过反复有限元计算，得到了支腿弦杆的最优化尺寸。本实用新型专利技术的支腿弦杆的顶端设计了焊接坡口，当自升式钻井平台进入较深海域作业时，可随时对桩腿接长，方便了不同海域的作业需求。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及海洋石油钻探领域，特别涉及一种自升式钻井平台粧腿的支腿弦 杆。
技术介绍
人类在进入21世纪之后，不仅迎来了世界经济与科学技术的飞速发展，同时也迎 来了一个能源逐渐稀缺的时代。能源的开采与利用，是各个国家必须要面对并且有效解决 的主要问题。过去，由于受到科技的限制，世界能源主要来自于陆地的矿产资源和油气资 源，然而，根据目前己经发现的陆地矿产、石油、天然气等资源，其开采量最多只还能够维持 百余年，其中矿产资源的可采年限更是局限在30-80年。在这样一个严峻的环境下，人类的 目光开始投向海洋。 目前，随着海上油气的不断开发，对海洋移动式油气钻井设备的需求量也不断的 加大。自升式钻井平台作为海洋移动式油气钻井设备一种，广泛的应用于海洋油气钻探领 域。随着自升式钻井平台作业水深的加大，粧腿结构尺寸以及重量会随之显著增加，且受风 面积大大提升，此时平台在作业和拖航时的稳性会越差，换言之粧腿结构的设计直接关系 到整个平台的安全性，因此粧腿结构的设计是自升式钻井平台整体设计中不可忽视的重要 环节，并在保证粧腿结构安全的前提下，不断优化粧腿结构型式使其受力更加合理并经济 性更佳。 作为主要承力构件，支腿弦杆是粧腿整体结构的安全保障。粧腿结构是由弦杆与 弦杆间的支撑结构组成的，弦杆是其主要承力部件。目前世界上传统制造支腿弦杆的方法 是采用两块半圆板和齿条板焊接而成，但是由于设计上的原因，使得支腿弦杆的半圆板和 齿条板的厚度等尺寸都过大，虽然可以达到作业所需的承载能力，但是其成本以及焊接的 难度都大大的提高了。所以，如何在保证承载能力等技术指标的同时，控制支腿弦杆制造的 成本并降低焊接难度是我们亟需研宄的。
技术实现思路
本技术的目的，就是为了解决上述问题而提供了一种自升式钻井平台粧腿的 支腿弦杆，该支腿弦杆不仅承载能力等技术指标与现有技术中的支腿弦杆相当，而且其制 造的材料更节约，成本更低。 本技术的目的是这样实现的： -种自升式钻井平台粧腿的支腿弦杆，该支腿弦杆呈圆筒形结构，且包括一齿条 板、一前半圆板和一后半圆板，所述前半圆板和后半圆板对称焊接于所述齿条板的前后两 侧，所述齿条板包括左右对称分布的两列齿条，所述齿条板的齿根宽度为550_，齿顶宽度 为950_，厚度为165. 1_，所述齿条的模数为100mm，压力角为28° ;所述前半圆板和后半 圆板的横截面均呈一扇形结构，齿条板的横截面呈一矩形结构，所述前半圆板横截面的圆 心位于所述齿条板横截面的中心线上且距离齿条板前侧面25mm，所述后半圆板横截面的圆 心位于所述齿条板横截面的中心线上且距离齿条板后侧面25mm ;所述齿条板的顶部且位 于所述齿条板的前后两侧面上分别设置有焊接坡口，所述齿条板顶端距离所述前半圆板和 后半圆板顶端的距离均为150mm，所述齿条板底端距离所述前半圆板和后半圆板底端的距 离均为IOOmm ;所述前半圆板包括上前半圆板和厚度大于所述上前半圆板的下前半圆板， 所述后半圆板包括上后半圆板和厚度大于所述上后半圆板的下后半圆板。 上述的一种自升式钻井平台粧腿的支腿弦杆，其中，所述上前半圆板和所述下前 半圆板的长度比与所述上后半圆板和下后半圆板的长度比均为197:10,所述上前半圆板和 所述上后半圆板的外曲率半径为260_、内曲率半径为221. 9_，所述下前半圆板和下后半 圆板的外曲率半径为260mm、内曲率半径为210mm。 上述的一种自升式钻井平台粧腿的支腿弦杆，其中，所述焊接坡口的角度为5°， 钝边长为25mm。 上述的一种自升式钻井平台粧腿的支腿弦杆，其中，所述支腿弦杆采用调质合金 钢制成。与现有技术相比，本技术的支腿弦杆是在满足支腿弦杆承载能力等技术指标 的前提下，经过多次优化设计，通过反复有限元计算，得到了支腿弦杆的最优化尺寸。本实 用新型的支腿弦杆的顶端设计了焊接坡口，当自升式钻井平台进入较深海域作业时，可随 时对粧腿接长，方便了不同海域的作业需求。【附图说明】 图1是本技术的支腿弦杆横截面的结构示意图； 图2是本技术的支腿弦杆顶端的结构示意图； 图3是本技术的支腿弦杆底端的结构示意图； 图4是本技术的齿条板的结构示意图。【具体实施方式】 下面将结合附图，对本技术作进一步说明。 -种自升式钻井平台粧腿的支腿弦杆，该支腿弦杆呈圆筒形结构，且包括一齿条 板1、一前半圆板2和一后半圆板3,前半圆板1和后半圆板3对称焊接于齿条板1的前后 两侧，齿条板包括左右对称分布的两列齿条11，齿条板1的齿根宽度Ll为550_，齿顶宽度 L2为950mm，厚度L3为165. 1mm，齿条的模数为100mm，压力角为28°。 前半圆板2包括上前半圆板和厚度大于上前半圆板的下前半圆板，后半圆板3包 括上后半圆板和厚度大于上后半圆板的下后半圆板。上前半圆板和下前半圆板的长度比与 上后半圆板和下后半圆板的长度比均为197:10,上前半圆板和上后半圆板的外曲率半径为 260mm、内曲率半径为221. 9mm，下前半圆板和下后半圆板的外曲率半径为260mm、内曲率半 径为210_。 对于以上尺寸的选取，我们是综合比对了现有技术粧腿的支腿弦杆，并通过有限 元计算得出的，现对以上尺寸的选取作出简要说明。 ^对于本技术来说，上表中的半圆板是指上前半圆板、下前半圆板、上后半圆板 和下后半圆板，其中上前半圆板、下前半圆板、上后半圆板和下后半圆板的外曲率半径均为 260mm，上前半圆板和上后半圆板的内曲率半径为221. 9mm，下前半圆板和下后半圆板的内 曲率半径为210mm。 上表为现有技术之中某一型号自升式钻井平台粧腿的支腿弦杆与本技术的 支腿弦杆个部件的尺寸对比表。对于齿条板厚度、齿顶宽度和齿根宽度这三个参数，本实用 新型支腿弦杆的齿条板1厚度比现有技术的要薄7%，但是齿条宽度要高出12%。改进齿 条板尺寸的设计，是基于设计中发现，齿条板的作用是承受粧腿结构沿齿条板宽度方向的 弯曲变形，而沿厚度方向的弯曲变形主要是通过半圆板来承受的。因此，本技术提出的 齿条板1尺寸，就是遵行了这一构件受力的原则。本技术提出的齿条板1在单位长度 上的重量与现有技术中的齿条板基本相同，因此仅从齿条板这一当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种自升式钻井平台桩腿的支腿弦杆，该支腿弦杆呈圆筒形结构，且包括一齿条板、一前半圆板和一后半圆板，所述前半圆板和后半圆板对称焊接于所述齿条板的前后两侧，所述齿条板包括左右对称分布的两列齿条，其特征在于，所述齿条板的齿根宽度为550mm，齿顶宽度为950mm，厚度为165.1mm，所述齿条的模数为100mm，压力角为28°；所述齿条板的顶部且位于所述齿条板的前后两侧面上分别设置有焊接坡口，所述齿条板顶端距离所述前半圆板和后半圆板顶端的距离均为150mm，所述齿条板底端距离所述前半圆板和后半圆板底端的距离均为100mm；所述前半圆板和后半圆板的横截面均呈一扇形结构，齿条板的横截面呈一矩形结构，所述前半圆板横截面的圆心位于所述齿条板横截面的中心线上且距离齿条板前侧面25mm，所述后半圆板横截面的圆心位于所述齿条板横截面的中心线上且距离齿条板后侧面25mm；所述前半圆板包括上前半圆板和厚度大于所述上前半圆板的下前半圆板，所述后半圆板包括上后半圆板和厚度大于所述上后半圆板的下后半圆板。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：曾骥，周佳，王钰涵，莫建，王超，周瑞佳，
申请(专利权)人：上海外高桥造船有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31
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