更新时间：2022-08-25 13:56
我国海洋石油行业在向深水领域进军，海上平台的施工作业安全问题日益成为工程关注的焦点。海上直升机是海上石油平台正常运行的一种交通工具，供其降落及起飞的直升机甲板的设计在整个海洋平台的设计中是必不可少的环节。直升机甲板一般布置在整个平台的上部模块，油气生产及处理过程中，平台上部模块的主电站等设施高温烟气的排放及周围高大设备的布置，对直升机在甲板附近的安全起降存在潜在的危害。因此，在整个平台的工程设计中，海上直升机甲板的合理布置关乎直升机的作业安全。
海洋石油勘探开发的恶劣环境威胁人身和设备的安全，当需要应急救援时，可以调用直升机。直升机甲板是为直升机提供起降和停放的场所，要求具有较高强度和稳定性。高端海洋工程船舶的核心设计基本都被美国、挪威、新加坡等国外知名的设计公司所垄断，特别是直升机甲板等平台特殊结构的设计更是很难寻觅到有参考价值的文献资料。以S-92 机型直升机甲板为例进行分析。
某船为双螺旋桨、电力推进、航行工况为无限航区的海上运输安装船（如图1），具有水上吊装和坐底作业能力。主甲板下分为艏部区域、货物甲板区域和艉部区域。主甲板上分为艏楼区域和船员居住区域。船舶总长144m，型宽40m，型深10.75m，设计吃水5.5m，最大坐底作业水深9.5m。直升机甲板模块布置在船舶的艏部，利用管支柱与主船体结构连接，呈外伸的桁架结构。直升机甲板为正八角形，甲板直径2.2m，使用S-92型。直升机甲板模块如图3所示。
直升机甲板主体采用外伸的桁架结构，主要是由加筋面板、T型框架、连接肘板、管支柱焊接而成的刚性结构体。设计时需要根据规范对障碍物的限高要求确定直升机甲板平面高度和横向肋位坐标，并充分考虑直升机甲板的总体强度以及节点连接的局部强度。
直升机甲板模块设置有主通道、左舷通道、右舷通道3个通道；在直升机甲板边界设置向上倾 10°且水平宽度1.5m的安全网；并在直升机甲板的起降区域设置嵌入式栓系点。
在直升机甲板的周边设有防止液体积存和流落到平台其他地方的疏排水系统，可以将平台积液独立快排至舷外或收集。并在甲板平台的两舷设置有左舷消防系统和右舷消防系统，达到了平台甲板面交叉全覆盖的消防设施要求。
在直升机甲板边界按照规范距离要求布置有周界灯和强光照明灯。
直升机甲板模块组装完成后，需要按照规范要求在甲板面上涂装标识H、降落环、起飞质量、起降边界线、无障碍区V、平台名称等甲板标记。
直升机从平台起降的过程中，其受环境条件影响的因素主要包括：高大建筑物后形成的尾涡对飞机甲板的影响、燃气透平排出的热烟气的影响、工艺气体排放的影响、火炬燃烧的影响等。这些影响对直升机甲板的影响主要归结为三方面：(1)环境气流流过整个平台，干扰平台周边的流场，形成的湍流流动对直升机安全操作的影响；(2)平台上层甲板的高大设备后形成湍流，对直升机安全操作产生影响；(3)燃气透平及火炬等形成的热烟气对直升机甲板的热影响及湍流流动的影响。
以上环境因素对直升机安全操作的影响，主要体现在以下方面：一方面，当大气以较高的流速流过周围高大的设备后，其后方会形成较大面积的“尾涡”，在该区域内气流较混乱，湍流度较大。当直升机飞入该区域，会造成类似高速飞行时产生的激波，影响飞机的正常推力，造成动力下降；另一方面，平台上排放的高温烟气会造成周围环境温度的升高，空气相对密度小，作用于直升机转轴本身升力减小。同时，直升机发动机吸人的空气和油混和后燃烧不充分，造成功率下降；快速的温度变化也会导致发动机喘振，甚至压缩机停转或熄火。这些方面都会使直升飞机操作的危险性增大。因此，影响直升机安全起降的主要环境影响因素可归结为两大危险源，即高温烟气和湍流。
关于海上直升机甲板的设计，英国、挪威、美国和中国的安全管理当局和一些科研咨询机构开展了相关的研究和验证工作，并制定了直升机甲板的设计规范标准。这些规范标准都涉及到直升机甲板受环境条件影响方面的要求。
英国的标准CAP437对环境条件的判定标准更加清晰、明确。同时，CAA针对直升机靠近平台飞行过程中所遇到的相关环境问题进行研究，制定了与CAP437相辅相成的相关研究报告或推荐做法，如CAAPAPER99004，CAAPAPER2008/03等。这些推荐做法针对环境因素对直升机安全起降的影响都给出了具体详尽的分析，用于指导海上直升机甲板的前期设计。
挪威标准NORSOK C一004考虑了直升机甲板上方高温烟气的温度不能超过环境温度3℃，但是对直升机甲板周围湍流的限定条件并未给出明确规定。
美国标准API RP2L提出了空气湍流的概念，但也未给出明确量化的限定要求。国内的法规提出了风速的要求，但并未涉及直升机甲板的空气湍流及高温烟气的限定条件。CAP437作为评估分析直升机甲板安全操作比较权威性的标准规范，其对直升机甲板周围的湍流及高温烟气进行条件限定。根据CAP437的判定准则，在直升机甲板上部区域，湍流和烟气温度应满足的条件：
(1)湍流的限定：在直升机起飞和降落的区域内，竖直方向速度的标准方差不能超过1.75m/s。
(2)烟温的限定：在直升机起飞和降落的区域内，平均3 S时间间隔内的最大温升不能超过环境温度2℃。