Сондажни машини
Полупотопяемите сондажни платформи са плаващи конструкции, повечето от които (а именно понтони) са потопени във вода на значителна дълбочина. Това се дължи на желанието да се намали влиянието на вълновите ефекти върху корпуса на MODU. Потопените понтони са свързани към горния корпус на офшорната сондажна платформа с помощта на система от вертикални и наклонени скоби и вертикални колони. Тези колони, които осигуряват стабилността на цялата конструкция, се наричат стабилизиращи. В горния корпус се помещават жилищните помещения, цялото оборудване и повечето консумативи.
Полупотопяемите инсталации, в сравнение с други плаващи конструкции, имат най-голямо разнообразие от архитектурни конструкции.
Формата на надстройката зависи от конструктивното разположение на водоизместителните понтони. Горната конструкция в план, в зависимост от броя на понтоните, може да бъде триъгълна, правоъгълна, петоъгълна или кръгла. Конструкцията на горната конструкция обикновено се изпълнява или като платформа, върху която са разположени жилищните модули и технологичното оборудване, или като единична сграда от понтонен тип, в която се помещават жилищните помещения и различното оборудване.
Архитектурният тип на полупотопяема офшорна сондажна платформа също се определя от броя на понтоните. В ранните етапи от развитието на MODU броят на понтони може да достигне до 5. В момента схемата на катамаран се използва при изграждането на по-голямата част от офшорните полупотопяеми сондажни платформи. Формата на понтоните за такива MODU обикновено е с форма на кораб или пура.
При отклонение от катамаранната схема се използват три- или четирипонтонни схеми. Изместващият понтон може да има пръстеновидна форма или да се състои отпет отделни сгради ("Пентагон"). Устройства тип Пентагон са построени в серия от 10 единици за Северно море. Водоизместимост 18 000 тона, дължина 103,1 m, ширина 99,1 m, диаметър на стабилизиращите колони 8,5 m, дълбочина на морето в точката на сондиране до 365 m, екипаж 82 души. След авариите през 1980 г. инсталации от този тип на ССБУ "Александър Киланд" не са построени. Полупотопяемите офшорни сондажни платформи (както и повдигащите се) работят в два основни режима: работен и транспортен. При управление на SSBU, за да се намали съпротивлението на водолинията, той минава покрай понтоните, докато височината на надводния борд може да надвишава 40 m, в резултат на което става необходимо да се намали площта на платната.
Това се постига чрез хоризонтално полагане на сондажната машина, ако това е предвидено от проекта. В границите на една и съща акватория, MODU работи между сондажни точки обикновено се извършват без промяна на газене на сондажната платформа.
Стабилността на MODU по време на теглене налага определени ограничения върху количеството корабни и технологични резерви на борда на сондажната платформа. При теглене на полупотопяема плаваща сондажна платформа котвите обикновено се закрепват към скоби. Метеорологичните условия на теглене обикновено са ограничени от 7-8 вятъра и 5-6 вълни, тъй като мощността на използваните 2-3 влекача е ограничена. Натоварването на MODU в точката на сондиране при използване на система за закрепване на котвата се извършва чрез поставяне на котви с помощта на влекачи или снабдителни кораби.
Самоходните MODU са разположени с носа си към най-вероятната посока на максимално външно въздействие.
В този случай несамоходните инсталации използват ориентирано разположение на котвите. Редът на полагане на котви се определя от текущата посока на вятъра. След оформлениеанкери, анкерните въжета се затягат за създаване на предварително напрежение, чиято стойност е избрана така, че при действие на максимални външни сили инсталацията да се движи в допустими граници. След приключване на позиционирането в понтоните, MODU получава течен баласт за потапяне на устройството по работната водолиния. За сондиране допустимото хоризонтално отклонение на MODU е 4–5% от дълбочината на водата в точката на сондиране. Един от основните фактори, влияещи върху ефективността на пробиването, е надигането. В системата на сондажното оборудване се използват специални компенсатори на повдигане.
Натоварванията по време на работа се променят значително. При хоризонтални вибрации разликата в напрежението между анкерните въжета от противоположните страни може да достигне 12-15%. Натоварването на блока на сондажната платформа може да достигне 5 MN при издърпване на сондажната колона в случай на нейното блокиране. По-малко значими местни натоварвания (натоварвания по време на кацане на хеликоптер, натоварвания по време на акостиране на снабдителни кораби и влекачи) също трябва да се вземат предвид при проектирането на конструкцията на корпуса на MODU.
Съвременните платформи от този тип могат да пробиват при височина на вълната до 10–12 m, скорост на вятъра 18–24 m/s и скорост на течението до 1,5 m/s. Влошаването на метеорологичните условия - повишен вятър и вълни - води до факта, че е невъзможно да се издържат допустимите хоризонтални и вертикални движения на MODU. Икономическата ефективност на конструкцията се определя от възможната продължителност на периода на сондиране.
С увеличаване на скоростта на вятъра и височината на вълната, устройството преминава в режим на задържане на буря. Сондажната колона се повдига и развива. MODU е свързан към устието на кладенеца чрез гъвкав маркуч, през който се изпомпва сондажната течност. Напрежението на анкерните въжета се разхлабва, за да се намали вятъръти вълнови натоварвания. Такъв режим се нарича „годишен режим на буря“ (при изчисленията се вземат такава скорост на вятъра и височина на вълната, чиято вероятност е веднъж годишно). Хоризонталните колебания на платформата достигат 7–40% от морската дълбочина. С допълнително увеличаване на вятъра и вълните, MODU преминава в режим на оцеляване. Проектните параметри на външната среда се избират въз основа на честотата на поява веднъж на всеки 50-100 години. В режим на оцеляване анкерните вериги са допълнително отслабени, сондажната колона е демонтирана. За да се намалят приложенията на центъра на тежестта на свещите (връзките) на сондажната колона, те се поставят хоризонтално върху палубата. Чрез изпомпване на част от баласта клиренсът се увеличава с 1,5–2,0 m, за да се избегнат удари на вълни върху долните конструкции на горната конструкция.
По време на работа SSDRs имат три вида уреждане: по време на сондиране, в режим на дъждовна вода и при пресичане. Проектът по време на сондиране трябва да осигурява: оптимални стойности на напречните и надлъжните метацентрични височини за дадено проектно натоварване на палубата, като се вземе предвид осигуряването на мека реакция на вълновия пакет, както и максималното потапяне на подводни понтони, за да се намали влиянието на орбиталните скорости на прикрепените маси на вълновия пакет; достатъчно разстояние на горната палуба от бурната морска повърхност, за да премине вълната с проектната височина (последната се определя от границите на хода на компенсатора на вертикалното изместване на сондажната колона и реакцията на инсталацията към повдигането).
Газенето в режим на задържане на буря се определя от условията за осигуряване на максимално разстояние на горната конструкция от бурната морска повърхност, за да се изключат вълновите въздействия върху нея, минималните напрежения в конструкциите на монтажа поради намаляване на амплитудите на нейните движения, както и минималния момент на наклон на вятъра порадинамаляване на площта на платната на инсталацията. Газенето при пресичане се определя от условието за осигуряване на минимален надводен борд за постигане на максимална товароносимост, минимално съпротивление на вълните и максимална площ на ефективната водолиния, за да се осигури стабилност и мореходност.