DB37/T 4421-2021 浅海模块化地质钻探平台设计规范

ICS73.020

CCSD10

37

山东省地方标准

DB37/T4421—2021

浅海模块化地质钻探平台设计规范

2021-11-17发布2021-12-17实施

山东省市场监督管理局发布

DB37/T4421—2021

目次

前言................................................................................III

引言.................................................................................IV

1范围...............................................................................1

2规范性引用文件.....................................................................1

3术语和定义.........................................................................1

4平台设计文件.......................................................................1

5平台主体结构和配套设施.............................................................2

5.1平台结构型式...................................................................2

5.2船体结构材料的选择.............................................................3

5.3结构焊缝的设计.................................................................3

5.4结构防腐.......................................................................4

5.5人员保护.......................................................................4

5.6拖曳设备.......................................................................4

5.7平台消防救生设施配备...........................................................4

5.8平台通讯设施配备...............................................................4

5.9钻探工作区设施配备.............................................................4

6构造、强度和材料...................................................................5

6.1设计载荷.......................................................................5

6.2结构分析.......................................................................8

6.3疲劳分析.......................................................................9

6.4材料...........................................................................9

6.5焊接...........................................................................9

6.6建造文件.......................................................................9

7稳性和载重线.......................................................................9

7.1稳性...........................................................................9

7.2载重线........................................................................12

7.3水密完整性....................................................................13

8机械装置..........................................................................13

8.1通则..........................................................................13

8.2机械..........................................................................13

8.3机械控制......................................................................14

8.4升降机构......................................................................14

9电气装置..........................................................................15

9.1电气设计一般要求..............................................................15

9.2主电源........................................................................15

9.3配电板........................................................................16

9.4应急电源......................................................................16

9.5外来电源......................................................................16

I

DB37/T4421—2021

9.6配电与供电....................................................................16

9.7系统保护......................................................................17

9.8辅助机械......................................................................17

9.9照明..........................................................................18

9.10电缆.........................................................................18

10消防安全.........................................................................19

10.1通则.........................................................................19

10.2结构防火.....................................................................19

10.3逃生通道.....................................................................19

10.4消防泵、消防总管、消火栓和消防水带...........................................19

10.5灭火器.......................................................................20

10.6应急消防泵...................................................................20

10.7消防用品.....................................................................20

10.8紧急逃生呼吸装置（EEBD）.....................................................20

11救生用具和设备...................................................................20

11.1救生衣.......................................................................20

11.2救生服和防护服...............................................................20

11.3救生圈.......................................................................21

11.4抛绳设备.....................................................................21

11.5救生索和救生软梯.............................................................21

11.6救生筏.......................................................................21

11.7集合站与登乘站...............................................................21

12人员健康和保护设施...............................................................22

12.1人员健康.....................................................................22

12.2人员保护设施.................................................................22

13防止造成海洋环境污染的基本措施...................................................22

13.1防止油类污染.................................................................22

13.2防止生活污水污染.............................................................22

13.3防止造成空气污染设备.........................................................22

13.4防止垃圾污染设备.............................................................22

参考文献.............................................................................24

II

DB37/T4421—2021

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由山东省地质矿产勘查开发局提出并组织实施。

本文件由山东特种设备标准化技术委员会归口。

本文件起草单位：山东特检科技有限公司、山东金特安全科技有限公司、山东省第三地质矿产勘查

院、山东金特装备科技发展有限公司。

本文件主要起草人：吉孟瑞、张英传、宋宝杰、王鲁朝、栾东平、张卓、翟育峰、王超、陈玉金、

车金峰、刘进岭、张果霞、黄一声、桑森、李树锐、郑朝晖。

III

DB37/T4421—2021

引言

本文件参考《中华人民共和国船舶和海上设施检验条例》、《海上移动平台安全规则》、《海上移

动平台法定检验技术规则》、《海上移动平台入级规范》等规范和标准的规定，主要针对浅海钻探平台

的结构设计提出了具体要求，制定本标准的目的在于规范设计过程，使平台的设计达到技术先进、经济

合理、安全适用、保证质量的目的，且方便采办、制造、安装、检验和维护。

IV

DB37/T4421—2021

浅海模块化地质钻探平台设计规范

1范围

本文件规定了浅海模块化地质钻探平台的设计规范，其适用于浅海海域自升式移动平台，包括海洋

观测平台、海洋勘察平台、大陆架科学钻探平台的设计。

本文件适用于插桩式（30m以浅，作业工况风速≤8级，自存工况风速≤12级）及桩靴式（20m以浅，

作业工况风速≤6级，自存工况风速≤8级）海上移动平台的设计。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；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。

IEC61439—6:2012低压成套开关设备和控制设备第6部分：母线干线系统(母线槽)

（Low-voltageswitchgearandcontrolgearassemblies-Part6:Busbartrunkingsystems(busways)）

《国际救生设备（LSA）规则》

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

平台

海上移动平台，为在海上进行钻探、集运、观测、导航、施工等活动提供生产和生活设施，可根据

需要，能从一个作业地点迁移到另一个作业地点的海上建筑物。

3.2

自升式平台

具有活动桩腿且其主体能沿支撑于海底的桩腿升至海面以上预定高度进行作业，并能将主体降回海

面的平台。

注：本文件所述自升式平台包括插桩式和桩靴式两种形式。

4平台设计文件

平台的设计文件至少应包括以下内容：

a)平台主体和结构部分的图纸资料：

1)总布置图；

2)基本结构图；

3)主要剖面图；

4)桩腿、桩靴或沉垫、桩腿围井、升降及锁紧装置结构图。

b)平台材料表；

c)平台规格书：

1

DB37/T4421—2021

1)结构设计规格书（主船体结构规范计算、生活楼结构规范计算）；

2)结构材料规格书；

3)制造规格书；

4)焊接规格书；

5)装船运输规格书；

6)安装规格书。

d)平台设计报告：

1)设计环境条件资料说明书；

2)甲板载荷说明书；

3)干舷计算书；

4)吨位估算书；

5)完整稳性计算书；

6)破舱稳性计算书；

7)主船体结构强度计算书；

8)主平台强度分析报告；

9)站位分析报告；

10)拖航强度分析报告；

11)装载工况计算说明书；

12)带缆桩强度计算说明书；

13)桩腿设计计算说明书；

14)重量控制报告；

15)站立稳性计算书；

16)重量重心计算书；

17)桩靴分析报告；

18)其他分析计算和报告。

e)平台机械装置与系统方面的图纸资料；

f)平台电气设备部分的图纸资料；

g)平台救生设备和用具部分的图纸资料；

h)平台消防安全部分的图纸资料；

i)平台无线电通信、航行和信号设备部分的图纸资料；

j)平台人员健康与保护部分的图纸资料；

k)平台安全操作部分的图纸资料；

l)除以上规定的有关图纸资料外，还应编写建造说明书，并在平台上保存一套。

建造说明书应包括能表明不同等级及力学性能结构材料的尺寸、适用位置和范围的图纸（完工），

主体结构所采用的焊接工艺，以及包括修理和改装须知在内的任何其他有关的结构资料，结构资料包括

钢、铝合金和其他材料，同时还应包括有关修理或改装的限制或禁止事项。

5平台主体结构和配套设施

5.1平台结构型式

平台采用拼接组装而成，其主体结构分为三部分：主船体、桩体和上层建筑。

5.1.1主船体

2

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5.1.1.1平台主船体由若干个全封闭箱体结构排列有序的连接组成，其箱体间用插销连接。

5.1.1.2箱体内部结构应布置合理，有关构件应布置在同一平面内，以组成封闭的整体框架结构共同

承受载荷。结构布置要尽量均匀，以避免构件规格型式多样。结构应保证某一构件承受外力后，能有效

地将外力传递至其它构件，避免出现单一构件承受外力。

5.1.2桩体

桩体由桩腿或带桩靴的桩腿及液压升降系统组成。桩腿属于重要构件，其结构型式可为圆柱型，桩

腿内部结构由竖向加强筋和环形加强筋组成。

5.1.2.1桩腿

用于配合液压升降系统对平台进行升降，高出平台甲板一定距离，起升完毕后和其余桩腿共同支撑

整个平台。如未带桩靴型式的桩腿需要用打桩锤完成桩腿插入海底工作，其桩腿顶部结构设计时需考虑

与打桩锤相配合的结构。

桩腿由桩管及法兰组成，经高强度螺栓进行连接，根据桩腿所处位置进行加强设计。

5.1.2.2升降系统

升降系统支撑结构应与主船体结构协调配合，能有效地传递桩腿与主船体间负荷。

5.1.3上层建筑(平台上有此设计时适用)

上层建筑可由若干个模块箱体连接组成，满足平台人员工作和生活的需要。上层建筑与主船体固定

可采用螺栓有效连接。

5.2船体结构材料的选择

确定平台结构所采用的钢材时，除应考虑钢材的化学成分和力学性能外，尚应考虑各部分结构所承

受的应力状态、构件的厚度、设计环境温度以及钢材的断裂韧性、疲劳性能和抗层状撕裂的能力。

平台船体用钢的化学成分、力学性能、制造和试验可参照中国船级社《材料与焊接规范》的要求。

5.3结构焊缝的设计

5.3.1通则

5.3.1.1一般平台结构和构件的焊接工艺应符合材料及焊接规范的有关规定。

5.3.1.2结构的焊缝布置应考虑到便于焊工施焊。施焊时焊接位置应尽可能采用平焊。

5.3.1.3各种焊接结构应避免将焊缝布置于应力集中区域。在结构剖面突变之处应有足够的过度区域，

尽量避免焊缝过于集中。

5.3.1.4主要结构中的平行焊缝应保持一定的距离。对接焊缝之间的平行距离应不小于100mm，且避

免尖角相交，对接焊缝与角焊缝之间的平行距离应不小于50mm。

5.3.1.5对外板、甲板、内底板及舱壁板，其板与板之间的连接均应采用对接焊缝。

5.3.1.6板材的连接，特别是高负荷区域的板材一般不宜采用搭接焊接。

5.3.1.7平台结构中，凡承受高应力的焊缝，应尽量避免采用固定垫板连接。

5.3.1.8平台结构中，关键位置的角焊缝应采用双面连续焊接。

5.3.2焊接材料

5.3.2.1平台结构所用的焊接材料，所选用的级别应与平台结构用钢的钢级相适应。

3

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5.3.2.2当不同材料的母材被焊接连接时，除在结构不连续处或应力集中区域内应选用较高强度等级

的焊接材料外，一般可选用与较低强度级别的母材相适应的焊接材料。

5.3.2.3当母材的连接强度相同，韧性级别不同时，除结构受力情况复杂或施工条件恶劣者外，一般

可选用与较低韧性级别相适应的焊接材料。

5.3.2.4焊接承受较大载荷或要求较大刚度的构件时应采用低氢焊条。

5.3.2.5为确保熔敷金属的质量，手工焊通常应采用低氢焊条。

5.4结构防腐

所有钢结构的内外表面，以及上部设施等均应有适当的防腐蚀措施。可采用涂（镀）层保护、阴极

保护系统或其他同等效果的形式。所采用的防腐系统应适合于结构所处的位置和用途。

钢结构在海洋中所处的腐蚀环境分为：大气区、飞溅区和全浸区。应根据不同的海洋环境区域的特

点、使用年限、施工、维护和更新的可能性以及技术经济效果等因素采取相应的防腐蚀措施。

5.4.1钢结构外表面的防腐蚀

5.4.1.1大气区的钢结构，应采用涂层防腐蚀。对涂装有困难的小型复杂构件，或有特殊要求的钢结

构件可采用镀层防腐蚀。

5.4.1.2飞溅区的钢结构，应采用高效长寿命的防腐涂料，同时还应考虑一定的腐蚀裕量。

5.4.1.3全浸区的钢结构，应采用阴极保护与涂层联合防腐蚀措施。对于拟采用水下检验代替坞内检

验的平台，应采用高效长寿命的防腐涂料。

5.4.2钢结构内