style="width:3.11331in" />class="anchor">GB/T 25428—2015 本文是学习GB-T 25428-2015 石油天然气工业 钻井和采油设备 钻井和修井井架、底座. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
本标准规定了石油工业钻井和修井作业用钢结构的要求和推荐作法，提供了统一的钢结构检定方
法以及两种产品规范级别(PSL)。
本标准适用于生效日期后制造的所有新的钢制塔形井架、轻便井架(包括绷绳轻便井架和修井机轻
便井架)、底座和天车总成。
注：附录 A 规定了一些标准附加要求(SR),只有当采购方指定时才适用。附录 B
是关于注解的资料性附录，用来
帮助理解本标准。附录 C
是关于采购指南的资料性附录，用来帮助采购方采购按本标准要求制造的设备。
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文
件。凡是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。
GB/T 9445 无损检测 人员资格鉴定与认证
GB/T 19190 石油天然气工业 钻井和采油提升设备
SY/T 5170 石油天然气工业用钢丝绳
SY/T 6408 钻井和修井井架、底座的维护与使用
SY/T 6666 石油天然气工业用钢丝绳的使用和维护推荐作法
SY/T 10030 海上固定平台规划、设计和建造的推荐作法 工作应力设计法
ISO19901-1 石油天然气工业 海上结构的特殊要求 第 1 部 分
海洋气象设计和运行研究 (Petroleum and natural gas industries—Specific
requirements for offshore structures—Part 1, Meto-
cean design and operating considerations)
API Bulletin 2INT-MET 墨 西 哥 湾 飓 风 条 件 临 时 指 南 (Interim
Guidance on Hurricane
Conditions in the Gulf of Mexico)
AISCI335-89 结构钢建筑物规范 许用应力设计和塑性设计(Specification for
Structural Steel
Buildings—Allowable Stress Design and Plastic Design)
ASCE/SEI²'7-05 建筑物和其他结构的最低设计载荷(Minimum Design Loads for
Buildings and
Other Structures)
ASTM³A370 钢产品力学性能标准试验方法及定义(Standard Test Methods and
Definitions for
Mechanical Testing of Steel Products)
ASTM A578/A578M 特殊用途的轧制钢板直波束超声检验标准规范(Standard
Specification for
1) 美国钢结构学会，1East Wacker Drive,Suite 3100,Chicago, Illinois
60601, www.aisc.org.
2) 美国土木工程师学会，1801 Alexander Bell Drive Reston,Virginia
20191,www,asce.org.
3) 美国材料和试验协会，100 Barr Harbor Drive,PO Box C700,West
Conshohocken,Pennsylvania 19428-2959, www,astm.org.
style="width:3.11331in" />class="anchor">GB/T 25428—2015
Straight-Beam Ultrasonic Examination of Rolled Steel Plates for
Special Applications)
AWS'D1.1/D1.1M 钢结构焊接规范(Structural Welding Code—Steel)
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
横摇角 angle of roll
纵摇角 angle of pitch
从垂线向一侧运动的角度。
3.2
裸钻井结构 bare drilling structure
钻井结构的结构件，如适用，包括天车、天车台、起重架。
3.3
附件 appurtenances
裸钻井结构连接的，但不是裸钻井结构组成部分的所有零部件。
3.4
关键零部件 critical component
当结构按第7章设计载荷加载时，位于结构主载荷路径内的保持结构稳定性所必需的零部件。
3.5
关键焊缝 critical weld
连接关键零部件的焊缝。
3.6
天车总成 crown block assembly
安装在塔形井架、轻便井架顶部的定滑轮组或其总成。
3.7
制造日期 date of manufacture
在开始制造和交付给采购方之间由制造商选择的日期。
3.8
塔形井架 derrick
四侧构件格构或桁构的横截面为正方形或矩形结构的塔架。
注：它可以用或不用绷绳加固。
3.9
设计载荷 design load
结构设计承受的不超过任何构件内许用应力的力或力的组合。
3.10
设计参考风速 design reference wind velocity
Uref
用于对预期钻井位置合理周期的重现，在10 m(33ft) 参考高度，3 s
阵风条件下的风速。
4) 美国焊接学会，550 Northwest LeJeune Road, Box 351040,Miami,Florida
33135, www.aws.org.
GB/T 25428—2015
3.11
动载 dynamic loading
因运动而在结构上施加的载荷。
3.12
起升载荷 erection load
起升和下放期间，在轻便井架及其支承结构或井架底座上产生的载荷。
3.13
绷绳 guy line
在设计载荷条件下，给轻便井架提供结构上和(或)横向支承，
一端连接轻便井架总成，另一端连接
在合适的锚具上的钢丝绳。
3.14
绷绳图 guying pattern
相对于井眼中心线，制造商推荐的绷绳位置及其在锚具外的距离的平面图。
3.15
塔形井架和无绷绳轻便井架的高度 height of derrick
and mast without guy lines
从钻台顶面到天车支承梁底面的最小垂直距离。
3.16
有绷绳轻便井架的高度 height of mast with guy
line
从地面到天车支承梁底面的最小垂直距离。
3.17
冲击载荷 impact loading
因力的瞬时改变所产生的载荷。
3.18
轻便井架 mast
横截面为矩形的前开口式格构塔架。
3.19
轻便井架安装距离 mast set-up distance
为了帮助钻机安装而由制造商规定的从井眼中心线到轻便井架结构指定点的距离。
3.20
最大额定设计风速 maximum rated design wind
velocity
Udes
通过陆上或海洋系数对10 m(33ft) 参考高度，3 s 阵风进行结构安全级别(SSL)
调整之后的风速，
用来计算钻井结构设计所能承受的力。
3.21
最大额定静钩载 maximum rated static hook load
游动设备重量和游动设备上施加的静载荷组成的载荷。
注：在本标准规定的指南范围内，在规定的游车穿绳数和没有立根排放、抽油杆或风载荷的情况下，该载荷是结构
可以施加的最大载荷(假定死绳固定器和绞车在指定位置)。
3.22
钢丝绳总成公称强度 nominal wire rope assembly
strength
钢丝绳的公称强度乘以钢丝绳的端部附件的效率。
GB/T 25428—2015
3.23
周期 period
T
(横摇、纵摇或升沉)一个完整循环要求的时间。
3.24
钻杆倾角 pipe lean
排放的典型钻杆立根与铅垂线的夹角。
3.25
产品规范级别 product specification level
PSL
涵盖设备主承载件材料和过程控制的级别。
3.26
转盘额定静载荷 rated static rotary load
转盘支承梁所能支承的最大重量。
3.27
额定立根载荷 rated setback load
底座立根盒内所能支承的管材的最大重量。
3.28
修井机井架 service rig mast
设计具有额定作业值(有或没有立根排放或抽油杆)的轻便井架。
3.29
结构安全级别 structural safety sevel
SSL
采购方对钻井结构的应用进行分类，以反映各种不同程度的失效结果，其中考虑了生命安全以及污
染、经济损失，公众利益等诸多事项。
3.30
底 座 substructure
传递大钩载荷、转盘载荷和(或)立根载荷的任何结构。
3.31
风 环 境 wind environment
在给定的风载下，所要考虑的钻机结构的组合和载荷的组合。
本标准确立了钻井和修井结构的两种产品规范级别(PSL)
要求，这两种产品规范级别(PSL) 规定
了两种级别的技术和质量要求。这些要求反映了制造业目前普遍执行的作法。
PSL1 包括制造业目前
普遍执行的作法。 PSL2 包括 PSL1 的所有要求，以及附加要求。
按照本标准制造的钻井和修井结构，应采用铭牌予以识别，铭牌上至少应有5.2～5.5中规定的信
息，如适用，包括测量单位。标志应为凸印或凹印。铭牌应牢固地固定在结构的醒目位置。
GB/T 25428—2015
应提供下列信息：
a) 制造商名称；
b) 制造商地址；
c) 制造日期，包括年和月；
d) 编号；
e) 井架高度，m(ft);
f) 在规定的游车绳数下，带有绷绳时(如适用)的最大额定静钩载，kN (短吨);
g) 在平均海平面或地面之上10 m(33ft) 的参考高度，3 s
阵风，带有绷绳(如适用),排放额定容 量立根时的最大额定设计风速
Vaes,m/s(kn);
h) 在平均海平面或地面之上10 m(33ft) 参考高度，3 s
阵风，带有绷绳(如适用时),不排放立根 时的最大额定设计风速 Vaes,m/s(kn);
i) 风载设计所用的平均海平面或地面之上的塔形井架或轻便井架的底部高度
m(ft);
j) 制造所依据的标准及其版本，GB/T 25428—2015;
k) 制造商的绷绳图，如适用；
1) 铭牌上应有下列说明：
注意：加速度或冲击、以及排放立根、抽油杆和风载均会降低最大额定静钩载能力 。
m) 制造商的载荷分布图(可放在轻便井架说明书中);
n)
在满额定立根排放和最大游车绳数下，许用静钩载与各种风速(零到最大额定设计风速
) 之间绘制的关系曲线；
o) 有绷绳轻便井架安装距离，m(ft);
p) PSL 2(如适用);
q) 具体附加要求内规定的附加信息，如适用(见附录 A)。
应提供下列信息：
a) 制造商名称；
b) 制造商地址；
c) 制造日期，包括年和月；
d) 编号；
e) 井架高度，m(ft);
f) 在规定的游车绳数下，带有绷绳时(如适用)的最大额定静钩载，kN (短吨);
g)
在规定的游车绳数下，带有绷绳(如适用),在井架额定立根排放能力和最大额定抽油杆悬挂能
力[kN (短吨)(如适用)]时的许用静钩载，kN (短吨);
h) 在平均海平面或地面之上10 m(33ft) 的参考高度，3 s
阵风，带有绷绳(如适用),排放额定容 量立根时的最大额定设计风速
vs,m/s(kn);
i) 在平均海平面或地面之上10 m(33ft) 参考高度，3 s
阵风，带有绷绳(如适用时),不排放立根 时的最大额定设计风速 Vaes,m/s(kn);
j) 风载设计所用的平均海平面或地面之上的井架的底部高度，m(ft);
GB/T 25428—2015
k) GB/T 25428—2015;
1) 制造商的绷绳图，如适用；
m) 下列字样：
注意：加速度或冲击、以及排放立根、抽油杆和风载均会降低最大额定静钩载能力 。
n) 制造商的载荷分布图(可放在轻便式井架说明书中);
o)
在满额定立根排放、但无抽油杆和最大游车绳数下，许用静钩载与各种风速(零到最大额定设
计风速ve) 之间绘制的关系曲线；
p) 有绷绳轻便井架安装距离，m(ft);
q) PSL 2(如适用);
r) 具体附加要求内规定的附加信息，如适用(见附录 A)。
应提供下列信息：
a) 制造商名称；
b) 制造商地址；
c) 制造日期，包括年和月；
d) 编号；
e) 最大额定静钩载，kN (短吨);
f) 转盘额定静载荷，kN (短吨);
g) 额定立根载荷，kN (短吨);
h) 最大额定静钩载和额定立根载荷组合能力，kN (短吨);
i) 转盘额定静载和额定立根载荷组合能力，kN (短吨);
j) 以下方面的内容适用于支承塔形井架或轻便井架的底座：
——最大额定设计风速 vaes,m/s(kn),在平均海平面或地面之上10 m(33ft)
的参考高度，3s
阵风，带有绷绳(如适用),排放额定容量的立根；
— 最大额定设计风速 vaes,m/s(kn),在平均海平面或地面之上10 m(33ft)
的参考高度，3 s
阵风，带有绷绳(如适用),不排放立根；
— 风载设计所用的平均海平面或地面之上的底部基础的高度，m(ft);
k) GB/T 25428—2015;
1) PSL 2(如适用);
m) 具体附加要求内规定的附加信息，如适用(见附录 A)。
5.5 天车总成铭牌信息(仅当天车总成与塔形井架一起使用时要求)
应提供下列信息：
a) 制造商名称；
b) 制造商地址；
c) 制造日期，包括年和月；
d) 编号；
e) 最大额定静钩载，kN (短吨);
f) GB/T 25428—2015;
GB/T 25428—2015
g) PSL, 2(如适用);
h) 具体附加要求内规定的附加信息，如适用(见附录 A)。
钻井结构按照其结构安全级别(SSL)
进行鉴定。针对于每一个具体的位置，制造商和采购方协商
选择预期或非预期的结构安全级别SSL (例如 SSL E2/U1)。
对于给定的结构安全级别(SSL) 和位置，
设计环境条件可以根据遵循的指南制定。
结构安全级别(SSL)
反映各种不同程度失效结果，其中考虑生命安全及污染、经济损失和公众
利益等事项。它也反映期望(预期或非预期)的环境事件。表1给出了这些结构安全级别(SSL)。
每个结构有两个结构安全级别(SSL),
第一个是预期环境事件，第二个是非预期环境事件(例如
SSL E2/U1)。
表 1 结构安全级别(SSL)
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结构安全级别E1 或 U1—- 用于高失效结果的结构。
结构安全级别 E2 或 U2—— 用于中失效结果的结构。
结构安全级别 E3 或 U3—— 用于低失效结果的结构。
前缀 E 指预期环境事件，例如大飓风或风暴，事先可作准备。前缀 U
指非预期环境事件，例如突然
的风暴或地震，不允许充分的准备。如果结构在预期的严重事件前撤离，有人事件的结构安全级别
(SSL) 可不同于所撤离的严重事件的结构安全级别(SSL)。
可运输的"不固定"钻井结构
通常，钻井结构在其寿命期间用于不同的位置，因此，评价其在给定位置使用的稳定性，应考虑在该
位置的环境条件、安装高度和新安装的结构安全级别(SSL)。
对于相同的结构安全级别(SSL),
塔形井架或轻便井架的设计风载是相同的，不管是固定设施还是
移动设施(例如固定钻井平台、自升式钻井平台、半潜式钻井平台或钻井船)。
每个钻井结构应按照表2或表3的组合载荷设计(如适用)。按照第8章相应的设计规范进行的结
构设计应满足或超过这些条件。
GB/T 25428—2015
表 2 钻井结构设计载荷"
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表 3 修井机井架设计载荷
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GB/T 25428—2015
除非本标准另有规定，否则，钢结构应按照 AISC 335-89 进行设计。 AISC
335-89 许用应力设计
(通常称为弹性设计)部分，应用来确定许用单位应力。不允许使用第5部分第 N
章— 塑性设计。 AISC 335-89
应用来确定许用单位应力和考虑次应力，但除非采购方另有规定，否则现行作法和经验并
未规定需要遵循 AISC335-89 的“承受疲劳载荷的构件及其连接件”(第 K4 章)。
对于本标准而言，在格构或桁架结构的独立构件中，由于弹性变形和节点刚性而引起的应力规定为
次应力。这些次应力可以取下列两个应力的差值：
一个是假定节点完全刚性，而载荷只作用在节点上分
析所得到的应力，另一个是按节点为铰接作类似分析得到的应力。因节点偏心连接、节点之间的构件横
向载荷或外加力矩而引起的应力，应认为是主应力。
对于除地震载荷外的所有载荷，当把计算的次应力增加到独立构件中的主应力时，许用单位应力可
增加20%。但是，主应力不应超过许用单位应力。除8.1.2中允许的增加外，当考虑次应力时，还可以
增加许用应力。
地震载荷和有关的许用应力，在8.5中专门表述。冰载荷和有关的许用应力，在8.6中专门表述。
在工作和起升工况下，许用单位应力不应(应力修改系数=1.0)超过8.1.1中规定的基本许用应力。
在运输条件下，如果采购方规定，许用单位应力可比8.1.1中规定的基本许用应力增加三分之一
(应力
修改系数=1.33)。
对于预期和非预期的风暴设计条件，当由风载荷或动载荷单独作用或者与设计静载荷和动载荷联
合作用产生时，许用单位应力可比8.1.1中规定的基本许用应力增加三分之一
(应力修改系数=1.33)。
为了规定5.2n)或5.3o)要求的许用静钩载与风速之间的铭牌关系曲线，采用的应力修改系数可以
从操作情况的1.0线性过渡到非预期风暴情况的1.33。
钢丝绳的结构型式和尺寸应按照SY/T 5170和 SY/T 6666 的规定。
当通过钢丝绳总成起升和下放时，钻井结构用钢丝绳总成的设计最小坡段拉力应不小于起升时该
总成最大设计载荷的2.5倍。
绷绳所用钢丝绳总成的最小坡段拉力，应不小于载荷条件引起的最大绷绳载荷的2.5倍。
按照 SY/T6666, 当绳端连接效率和D/d
之比小于18,应降低钢丝绳总成的额定强度值。
天车轴，包括快绳和死绳滑轮支承轴，除弯曲屈服安全系数应大于1.67外，应按照
AISC 335-89( 见
8.1.1)设计。钢丝绳滑轮和轴承的规定应按照GB/T 19190。
用于井架和底座起升的液缸在设计时，应按照 AISC
对整个起升轨迹的预期起升载荷考虑屈曲合
成应力的安全系数。这些分析应考虑液缸的安装条件和液缸轴承的配合公差。
GB/T 25428—2015
作业载荷应包括下列一项或表2的多项组合和买方的规定。
a)
在每一个适用的穿绳条件下，最大额定静钩载与快绳和死绳载荷的联合作用；
b) 转盘最大额定静载荷；
c) 最大额定立根载荷；
d) 钻井结构总成恒载；
e)
与钻井结构组成一体的所有管道系统和储罐内的流体载荷。应考虑满罐和空罐两种情况，以
便按8.9进行稳定性计算；
f) 买方和制造商协商确定的因辅助设备而同时附加的载荷或独立载荷。
对于所有钻井结构，制造商应将其零部件的清单包括在钻机手册中，这些零部件应包括设计时所用
的自重和总成重量。此外，制造商应规定总的重量和在自重和总成重量条件下在钻井结构底部上产生
的静力矩。
8.3.1.1 总 则
每个钻井结构应按照下列适用的设计用风的值进行设计。底座设计的风速应与支承结构的风速
相同。
钻井结构按照其结构安全级别(SSL)
和位置分为陆上或海上两类。钻井结构的结构安全级别 (SSL)
反映各种不同程度的失效结果，其中考虑了生命安全以及污染、经济损失，公众利益等诸多事项。
在给定的风环境下应考虑钻井结构的外形。以下规定了风的环境：
a) 作业时的风——在此之下，可以连续无限制地进行钻井作业；
b) 安装时的风——在此之下，可以连续地进行正常的钻机安装作业；
c) 运输时的风——在此之下，可以连续地进行买方规定的特殊运输作业；
d)
非预期的风——突然到来的飓风或风暴，没有足够的时间进行所有准备，因此，在计算风载
时，需考虑立根排放；
e)
预期的风—-已知到来的飓风或风暴，有足够的时间进行准备，例如放下立根。
8.3.1.2 陆上风
作业、安装和运输环境下的设计参考风速v 应按照买方的规定。
对于美国陆上非作业设计环境，预期风暴条件的 vr 从 ASCE/SEI7-05
风速图获得。对于其他陆
地场所，vm
应从原始资料获得，例如从公认的权威机构或政府气象部门。应在下列条件下选择风速：
3s 阵风，单位为节(kn)(1kn=1.15 mph),在开阔地带10 m(33ft)
高度处测量，相应重现期50年。
对于非预期风条件，立根也许排放在钻井井架上， e 应不小于预期风暴vre的 7
5 % 。
对于每一种风环境，各种SSL 的最大额定设计风速
按照式(1)计算，是通过设计参考风速vre乘
以表4中所列的陆上系数α上来确定，但不小于表5中的规定。
Vdes =Vref X α陆I ………………………… (1)
式中：
Vdes——最大额定设计风速，单位为米每秒(m/s);
Uret — 设计参考风速，单位为米每秒(m/s);
α 上 陆上结构安全级别系数。
GB/T 25428—2015
在所有情况下，风的方向可来自于任何方位。8.3.1.4中论述的方法可用于在设计中确定局部的
风速。
表 4 陆上结构安全级别系数α陆上
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表 5 最小设计风速 Vde
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8.3.1.3 海上风
作业、安装和运输环境下的设计参考风速 vrai应按照采购方的规定。
对于预期风的设计环境，海上钻井结构的ve 应从 ISO19901-1
获得，但墨西哥湾所用结构的预期
风速应从 API Bulletin 2INT-MET 获得。该值应为3 s
阵风，单位为节(kn)(1.15 mph=1 kn=
0.514 m/s),在开阔水面10 m(33ft)
高度处测量，相应重现期100年。对于这些规范没有明确涵盖的
区域，vre应从原始资料获得，例如从公认的权威机构或政府气象部门，或者可以采用符合ISO
指南的现
场特定研究。
对于非预期风条件，立根也许排放在钻井井架中，除非在预期风暴情况之前，风暴警报系统和钻机
操作程序允许足够的时间下放立根，非预期风 U 应为预期风暴 ve
的100%。在墨西哥湾，非预期风条
件的vm 应不小于40.1 m/s(78 kn)。 对于其他热带风暴地区，可以采用符合
ISO 指南的现场特定研究
来确定非预期风条件的 。该值应为3 s 阵风，单位为m/s(kn), 在开阔水面10
m(33ft) 高度处测
量，相应重现期100年，因为那些风暴形成和加强的速度所允许的报警足以满足全部立根安全下放所要
GB/T 25428—2015
求的操作时限。
对于每一种风环境，各种 SSL 的最大额定设计风速ve,
按照式(2)计算，是通过设计参考风速vr 乘
以表6中所列的海上系数α上来确定，但不小于表5中的规定。
Vdes =Vret Xα 海上 ………………………… (2)
式中：
Udes——最大额定设计风速，单位为米每秒(m/s);
Urf —— 设计参考风速，单位为米每秒(m/s);
a 海上——海上结构安全级别系数。
在所有情况下，风的方向可来自于任何方位。8.3.1.4中论述的方法可用于在设计中确定局部的
风速。
表 6 海上结构安全级别系数α海洋
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8.3.1.4 局部风速
采用表4和表6计算的最大额定设计风速 vaes,
要乘以适当的高度系数β按式(3),以获得按8.3.3
估算风力所用的局部的风速。
V,=UdesXβ …………………… … (3)
式中：
v, —— 局部风速，单位为米每秒(m/s);
Vdes— 最大额定风速，单位为米每秒(m/s);
β — — 高度系数：
● 高度不超过4.6 m(15 ft)时，β= √0.85;
● 高度>4.6 m(15ft) 时，β= √2.01×(x/900)°2T,x=
地平面或平均海平面之上的高度(ft);
● 表7列出的高度系数。
GB/T 25428—2015
表7 高度系数β,位置：所有
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除了正好在挡风墙前面或后面的结构可以不包括外，风的力应施加在全部结构上。风面积的计算
应包括所有已知的或预期的结构和附件，例如设备、挡风墙以及安装或附属在钻井结构上的附件。结构
上的总风力应按照8.3.3叙述的方法估计。
制造商在钻机手册中，应包括设计中被用于无遮蔽投影面积的所有零部件清单。该清单应包括至
少两个相互垂直方向的面积。此外，制造商应说明所设计的钻井结构在所选方向上的承风面积的总和，
以及该承风面积对钻井结构底部附近的静力矩。为计算风面积的静力矩，应假设游动设备位于从底部
算起结构净高0.7倍的地方。
GB/T 25428—2015
8.3.3.1 总 则
结构上的总风力应通过单个构件和附件上作用的风力的向量总和估计。应考虑和确定对结构上的
每个零部件会产生最大应力的风向。应根据式(4)、式(5)和表计算各种设计风速的风力：
Fm=0.611×K;×v²×C,×A (4)
F,=G;×Kh×2Fm (5)
式中：
Fm—
垂直于单个构件纵轴、或挡风墙表面、或附件投影面积的风力，单位为牛(N);
F、 —
结构上的总风力。作用在整个钻井结构的每个单独构件或附件上风力的向量和乘以系数
G; 和 Kh 。F, 不应小于裸钻井结构每个单独构件计算风力的向量和；
K; 考虑单个构件纵轴与风之间倾角φ的系数：
当风垂直于构件(φ=90°),或对于附件，包括挡风墙，K; 取1 . 0;
当风与单个构件的纵轴成角度φ(单位度)K;=sin²φ, 按8.3.3.3。
v,— 按8.3.1.4在高度 Z 的局部风速，单位为米每秒(m/s);
C 、—— 按8.3.3.5的形状系数；
A —
按8.3.3.6的单个构件的投影面积，等于构件长度乘其相对于风法向分量的投影宽度，或挡
8.3.3.7 的附件而非挡风墙的投影面积，单位为平方米(m²
Gr- 按8.3.3.4考虑空间相干性的阵风作用系数；
Ksh—
按8.3.3.2考虑构件或附件全部遮蔽和构件或附件端部周围气流变化的换算系数。
设计人员应考虑到整个钻井结构上的遮蔽是不均匀的，而且任何单独构件或局部的构件总成可能
没有遮蔽。这种考虑应形成文件。设计人员至少应采用全风载 F,
分析的构件力，以及构件本身或未
遮蔽的局部构件总成而产生的构件附加超载，计算单独构件的相互作用比率。未遮蔽的构件上的附加
载荷计算按照式(6):
Fm×(1-Kh×G;) ………………………… (6)
8.3.3.2 遮蔽和纵横比校正系数
校正系数 K,
用来计算全部遮蔽的影响和构件或附件端部周围气流的变化。仅当计算 F,
时，才应
采 用K。
对于塔形井架，K, 的计算基于实积比p,
用于塔形井架框架内的所有构件，按照式(7)计算：
Kh=1. 11p²- 1.64p+1. 14 (7)
式中：
0.5≤Kh≤1.0。
当计算构件的 Ks 时，实积比 p
规定为裸框架前面所有构件的投影面积除以由框架外部构件封闭
的投影面积，投影垂直于风向。
当计算塔形井架其他零部件的全部遮蔽影响时，包括但并不局限于挡风墙、立根盒、导轨、天车、排
放管、顶驱和人字架，K 、应等于0.85。
对于轻便井架，在所有风向下，所有构件或附件的遮蔽和方位比例校正系数 K
。应为0.9。
8.3.3.3 构件倾角
倾角φ规定为构件纵轴与风向之间的角度，单位为度(见图1)。
GB/T 25428—2015
构件方位角θ规定为垂直于纵轴作用的风的分量与构件主轴之间的角度(单位度),主轴垂直于纵
8.3.3.5 选择形状系数。对于挡风墙，倾角系数K;
等于1.0。
style="width:10.12676in;height:6.72012in" />
图 1 构件倾角
8.3.3.4 阵风作用系数
应采用表8所列的阵风作用系数。应基于轻便井架或塔形井架总投影面积选择G,
该面积规定为
投影垂直于风向的框架外部构件包含的投影面积。仅当计算结构上作用的总风力时，才采用Gt。
当计
算单个构件或附件上作用的风力时，不施加Gr。
表 8 阵风作用系数(Gr)
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8.3.3.5 构件或附件形状系数
表9中提供了各种典型结构的形状系数。
在部分结构中，大量构件非常靠近，例如在钻台总成内，逐项法将高估总成上的风力。在这种范围
内，该总成的形状系数可以采用封闭区域相应形状系数1.5予以代替。
GB/T 25428—2015
表9 形状系数(C,)
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表 9 ( 续 )
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8.3.3.6 构件投影面积
单个构件投影面积A 的计算是相对于与纵轴垂直的风分量(v,sinø)。
因此，对于所有数值的φ,构 件的投影面积将等于构件长度L
乘以构件相对于风垂直分量的投影宽度w。 此外，计算的风力将垂直
作用于构件的纵轴上(即垂直于投影面积)(见图2)。
GB/T 25428—2015
style="width:9.36668in;height:6.7199in" />
图 2 构件投影面积
8.3.3.7 附件投影面积
附件(除挡风墙外)的投影面积A
应为在垂直于风向的平面上的投影面积。此外，计算的风力作用
的方向与风向相同。
对于挡风墙，给定墙部分的面积A
等于其表面积。形状系数正号指合成风力作用迎着墙，而负号
指合成风力作用背离墙，合力作用垂直于墙。表9中所示风墙的形状系数仅适用于部分覆盖的钻井轻
便式井架或塔形井架。对于钻井轻便式井架或塔形井架完全覆盖的情况(例如钻机安装在北极钻井船
上),其他风载标准特别是 ASCE/SEI7-05
可以采用，并宜用来估计这种情况下的风载。
假定雷诺数的模拟适当，风洞试验或使用除了空气之外的流体的类似试验，对确定力和压力而言应
认为是可接受的。
对因在风和结构之间动力相互作用可能经受附加载荷的风敏感结构，应进行动力分析程序。在其
他标准中，可以找到各种结构动力分析的详细程序。
采购方应提供因支承船只、适应平台或深水固定结构运动引起的钻井结构动力载荷分析所要求的
所有运动信息。应采用运动数据产生合适的推理方法，计算因运动引起的力。
动力的组合至少应如下：
a) 纵向动力，包括纵荡和纵摇，以及升沉；
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b) 横向动力，包括横荡和横摇，以及升沉；
c)
对角线动力与升沉组合。对角线动力应按纵向和横向力平方和的平方根确定，除非采购方另
有规定。
只要钻井结构的刚性足以按照刚性体对待，则采用上面规定的支承结构的运动，可以对钻井结构进
行静态分析。
对于因基础支承结构运动引起的动力放大可能经受附加载荷的钻井结构，应进行动力分析程序。
更多内容 可以 GB-T 25428-2015 石油天然气工业 钻井和采油设备 钻井和修井井架、底座. 进一步学习
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