这是一座矗立在北海之上,离挪威海岸大约80公里的天然气钻井平台,特洛A(Troll A)。

钻井平台怎么建造(工程奇迹之)(1)

咋看上去,没啥大不了的。

好,这是马拉西亚著名的石油双塔,高度452米,全球排名第17位。

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不过,如果把它放在特洛A旁边的话,那么露出水面的高度大概就只有这么多了。

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是的,特洛A全高472米,它不是浮在水面上的,而是稳稳的坐在深约300米的海底的。

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所以严格算起来,它才是位列第17的世界高楼,双塔,不好意思啦。

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另外,它还有一项纪录,能让全球所有高楼都为之汗颜,那就是,它不是在北海的海底拔地而起的,而是在远离这里200公里的峡湾中整体建造完成之后,给拖动到这里的。

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于是,就使之成为全球最高的可移动建筑,并且在可移动的最重的建筑当中,也位列第二。

所以,它究竟是怎么建造的,又是怎么被拖过去的呢,今天我们就来了解一下。

要把钻井平台放到海上,我们今天其实是有很多方案的,它们既可以是漂浮的,也可以是沉底的,既可以是永久的,也可以是四处移动的。

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但是特洛A所使用的结构,Condeep,翻译过来就是混凝土深水结构,发明的日期是1972年,那时候,它还没有那么多可选项,能够用于参考的,主要就是那些浮在墨西哥湾海面上的钻井平台了,它们大多使用的是导管架结构。

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可问题是,导管架虽好,但北海的基本条件和海洋环境完全就跟墨西哥湾不同,这个成熟的经验,根本就拿不过来。

具体讲,有这么三方面的不同。

第一,在墨西哥湾,平均水深只有几十米,油田的位置离海岸也很近,所以不管是架设导管架,还是铺设输送管都很方便,即使我慢慢的越建越远,也可以有最近的那个平台作为节点,我只需要把管子连在它那儿就可以了,基础设施是一步一个脚印踏实着走出来的,既完善又可靠。

而北海呢,1970年代初期,在这里发现的几处巨大油田,无一例外,全都远离海岸、全都在更深的地方。于是导管架无法发挥优势,也没有近海的管子可用,起步就是个boss级别的怪,实在不好打呀。

而且,你建的远了,人员的通勤也是个问题,这就要求平台的后勤保障更加充足,也必须要有足够的空间将采出来的油气先存起来了。而恰恰,北海还是个冒油又急又多的地方,这就加剧了矛盾,同时也是跟墨西哥湾的第二个不同了。

北海地区的生产率一直都较高,所以这里的系统配置就要的更多呀,不管是设备、人员还是空间,于是平台的重量大幅增加。这就带来了一个巨大的问题,怎么安装它们?

当时,海面上还没有我们如今已经习以为常的能够吊装上万吨重物的起重机,它们最多能操作一千来吨罢了,对付墨西哥湾,没有任何问题。但对北海更重的平台,就意味着需要将它拆分成更多的部分,分别运到目的地后依次吊装。

这是一项艰巨的任务,也是一项耗资极大的任务,总的来说,有点得不偿失。设计新的方案,似乎更能解决问题。

这第三点,就是最后的催化剂了。海况和海底的构成也完全不同。虽然墨西哥湾的海上平台在飓风季节确实会面临挑战,但在北海,那是天天都面临挑战呀,这里的天气,很少有不恶劣的时候。

另外,来到海下,你想把导管架打到海床里面吗?别妄想了,这里全是由冰河时代的冰川所形成的硬砂和粘土层,那些在墨西哥湾的打桩设备到了这里是根本hold不住的。

所以这才有了Condeep,它专为北海而生。

简单说,这种结构就是将混凝土浇筑成中空的管子,在压载物的作用下,自己沉到海底,座在海床上,利用其巨大的重力保持稳定,为上面的平台提供出一个坚实的、开阔的支撑。

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特洛A是Condeep结构的最后一个应用案例,当然也是最庞大的一个。

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它由一系列的混凝土储油罐开始,向上生长,延伸出4根高度超过300米的巨大支柱。

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这四根支柱,是由超过100天,每天24小时连续不停的浇筑混凝土而成的,为的就是让它完全没有任何的缝隙,实现绝对的防水。

这些混凝土支柱的壁厚均超过1米,所以哪怕是插在水下300米处,也能够抵御住外界强大的水压。

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然后,在4根高耸支柱的中段,还有一块附加的大水泥,把它们箍在了一起,起什么作用?是为了防止共振的。因为巨大的海浪动不了它、超大的水压也动不了它,但是轻微的共振,就能直接要了它的命。

在支柱浇筑完成后,海水会被注入其中,使其几乎完全就被淹没。然后,再将已经建成的平台移动到它的顶上,排水上浮,顶到准确的位置后展开连接和固定的工作,随后继续排水,让平台整体再升高100米左右。

这样在随后拖拽到目的地的途中,就不会让底部有碰到礁石的风险了。

现在,加上里面的压载物,特洛A的排水量达到了120万吨之巨,因此可想而知,拉它的,会是怎样的角色了。事实上,当它在1996年启程的时候,挪威的电视台同步做了直播,使之成为当年一个非常轰动的工程奇观。

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好,在经过一周的海上颠簸、拉过200公里的距离后,特洛A终于达到了它的目的地。

此时,支柱里面的水被排空,变成了4根连接海底与海面的通道,其间运行着电梯,但由于太高,单趟旅行下来也要花上9分钟。

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而负责将整个平台稳稳的固定在海底的,就是围绕着支柱周围,总共19个,每个高40米的压载水舱了。此时,它们坐落在水下303米处。

钻井平台怎么建造(工程奇迹之)(17)

好了,这是全球第17高的“反向大厦”特洛A了。视频更精彩,你一定要看看!

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