油气资源作为世界上最主要的能源之一,陆地油气资源在最近这些年里日益枯竭,而海洋当中的油气资源储量相当可观,据估计,海底石油天然气总储量约有2500亿吨,累计探明储量约占总储量的30%左右,因此,海洋油气资源的开发潜力巨大。本文以烟台中集来福士海洋工程有限公司设计并建造的北海半潜式钻井平台中海油服兴旺号为研究对象,在深入研究了冰区平台建造规范基础上,针对冰区半潜式钻井平台防冻除冰设计与建造技术进行了研究。论文主要内容包括:(1)积冰的生成预测及冰区规范研究冰区半潜式钻井平台造成积冰的原因主要有气象原因和海浪飞沫积冰两个方面,其中海浪飞沫积冰为主要原因。积冰对半潜式钻井平台的浮性、稳性及操作性能会造成较大影响,并会对甲板设备的操作造成影响。如果积冰覆盖天线、GPS等设备,还会对平台的航行安全造成影响。通过对各船级社船舶冰区规范,重点是挪威船级社(DNV)冰区规范的研究,在此基础上总结了低温环境下半潜式钻井平台具体的防冻和除冰措施;(2)冰区半潜式钻井平台露天区域防冻设计。冰区半潜式钻井平台露天区域设备的主要防冻措施为防风墙,介绍了防风墙的布置,对防风墙从自重,惯性载荷和风载荷几个方面对防风墙进行了负载校核。对防冻房间进行热负荷计算以保证房间温度。露天区域防冻主要包括通道和管路防冻,防冻方式主要为电伴热。对电伴热系统设计与计算,管路布置及设计注意事项等几个方面对露天区域防冻技术进行了分析;(3)冰区半潜式钻井平台室内防冻设计冰区半潜式钻井平台室内防冻设计主要是通过加热通风空调系统(HVAC)来实现。分析了室内区域的防冻设计加热通风空调系统过程,通过加热系统,通风系统、空调系统主要设计参数的计算来达到防冻目的;(4)冰区半潜式钻井平台热源系统设计按照工质的不同可以把热源分为四类:蒸汽加热系统、热水加热系统、热油加热系统和电加热系统。对蒸汽加热系统和热水加热系统这两个系统的设计与计算进行了分析。