我国最大海洋工程船概念设计通过审查

<正>2015年4月2日,海油工程半潜式起重铺管船概念设计成果通过专家审查,该船建成后,将成为中国乃至亚洲最大的海洋工程船。半潜式起重铺管船是为了持续提高中国海洋石油总公司深水海洋工程装备能力,实现我国海洋石油工程深水装备的差异化、系列化发展,打破外国公司在半潜式起重铺管船领域的垄断,从而计划投资建造的一艘船舶。该船设计重量是"海洋石油981"的2倍多,超过"辽宁"号航空母舰的最大排水量。     

蓝疆号大型起重铺管船在烟台下水

2000年11月16日,亚洲起重能力最大的起重铺管船——蓝疆号在烟台莱佛士船厂下水。蓝疆号大型起重铺管船是一艘非自航无限航区作业的大型工程船,船体总长157.5m,型宽48m,满载排水量58000t,可在150m水深实施起重和铺管作业。该船主甲板艉部装有1台3800t起重能力的全回转电动起重机;船上设有铺管系统,铺设最大管径为1220mm,具有单节管和双节管2种铺管模式;船上有直升飞机平台和作业人员生活区,生活区可满足280人住宿、餐饮;船舶设备具有较高的技术含量,其主要设备如     

大型起重船波浪诱导吊索附加动力荷载研究

对蓝疆号起重铺管船在波浪环境下的吊索附加动力荷载进行了研究。运用三维流体动力和统计分析程序,计算了船体和起重机吊头在规则波状况下的运动传递函数和随机海况下的短期响应,推导了吊头运动激励下的吊物运动方程并计算了运动传递函数,得到了海况条件与吊物运动角加速度间的统计关系,并以此计算出波浪诱导船体运动引起的吊索附加动力荷载统计特征值;考虑各种典型的波浪条件,以及船舶吃水、吊重、吊索长度和吊臂位置等影响参数,计算出蓝疆号起重铺管船安全吊装作业的控制参数,对其在海上的吊装安全作业进行了定性和定量分析并提出了建议。文中提出的分析方法与结论适用于各种大型海上起重船的吊装作业。     

深水半潜式起重铺管船船型优化方法

半潜式起重铺管船是一种柱稳式的移动平台,具备大型起重及深水铺管功能,由于水线面小,该类船型的耐波性能大幅优于传统船型船,具有更好的作业天气窗口。半潜船船型优化设计是一个不断循环,持续改进的过程,整体主尺度及下浮体、立柱、上浮体等各组成部分的尺度、形状选定既要满足作业设备和不同舱室的布置需求,还要满足船舶稳性、浮力及压载的要求,并且还是决定船舶运动性能的关键。合理的优化船型是半潜船设计的核心技术,该文对该类船型的优化设计经验进行了总结。     

深水管道J形铺设工艺分析

介绍了深水管道J形铺设法的原理和类型,将国外成熟J形铺设工艺分为起始铺设、正常铺设和终止铺设等3个部分,并系统研究了各部分的工艺流程,对J形铺设的关键设备及操作进行了较详细的说明。针对我国南海海况特点,以中海油在建的16 000 t深水起重铺管船(J形铺管船)为设计母船,根据正常铺设工艺要求,提出了J形铺设系统概念设计方案。这对我国J形铺设工艺的研究和南海深水油气开发都具有一定的指导意义。     

大型深水起重铺管船总体性能计算与模型试验研究

为确保起重铺管船在风、浪、流等环境中的作业安全,须对其总体性能进行专题研究,评估铺管船耐波性能、稳性及铺设管线的应力水平,从而确定船舶在铺管和起重作业时的抗风浪能力,界定船舶安全作业的环境条件,获得铺管作业时不同环境条件下悬垂状管线的形态、张力和内力分布,并通过船舶模型试验对船舶设计成果进行试验验证。     

蓝疆号起重铺管船托管架拖挂结构的质量及进度控制

蓝疆号起重铺管船是一艘集起重、管道铺设于一身的多功能新型船舶,在铺管作业系统中,设有一连接船体与托管架的独立结构——拖挂结构。介绍这个由特厚高强钢板组焊而成的结构在制造过程和现场施工中的质量控制及进度控制,供从事工程管理人员参考。     

蓝疆号起重铺管船托管架拖挂结构的质量及进度控制

蓝疆号起重铺管船是一艘集起重、管道铺设于一身的多功能新型船舶,在铺管作业系统中,设有一连接船体与托管架的独立结构--拖挂结构.介绍这个由特厚高强钢板组焊而成的结构在制造过程和现场施工中的质量控制及进度控制,供从事工程管理人员参考.     

J型铺设升沉运动下管道动态响应分析

为了研究J型铺设升沉运动对管道应力的影响,利用ABAQUS软件对管道进行有限元建模,分析了不同水深、铺管角度和管道容重下船体下方10 m和TDP附近管道的动态响应。建模时采用PSI单元模拟管道与海底土壤之间的相互作用,将土壤反力定义为非线性。分析结果表明,在船体升沉运动影响下,轴向张力的变化是导致管道应力变化的重要因素;TDP附近的应力变化不仅要考虑轴力变化,还要考虑弯矩变化;若以增大壁厚的方式增大容重,则管道抗弯刚度增大,尽管TDP处管道静态应力呈增大趋势,但最大动态应力相差不大,接近船体处管道的静态应力和动态应力都会增大,实际作业时要根据具体情况选择管道容重。     

海工事业部

正重点工程项目介绍海工事业部拥有中油海101起重铺管船、中油海801工程驳船及各类打桩锤等海上施工装备。其中,中油海101起重铺管船作业水深2.5~40 m,起重能力400t(全回转),铺管直径102~1524 m m。中油海101铺管船于2012年在世界第二繁忙的深港海域,攻克"闯浅滩、穿铜鼓、过龙鼓、跨崖城、到香港、踏沙坑、越友联、登大铲"八大施工难关,成功实施了管径大、工期紧、海域复杂的西二线香港支线海底管道建设项目,圆满收官西二线工程。     

海洋平台钢悬链线立管安装监测技术研究

为在深海复杂工况下把平台立管安装到位,需对安装过程进行监测。综合考虑船舶位移、升沉补偿、立管吊装变形,以声纳和远程操作潜水器（ROV）监测系统为技术支撑,监测管线着陆区位置、悬链线形态、以及海底地形等参数,指导立管的安装过程。形成一套完善的钢悬链线立管安装监测技术,促进我国深海石油的发展。     

管线J型铺设下放过程受力影响因素分析

采用J型铺管系统进行深水管线铺设时,管线在环境载荷作用下于铺设塔分离位置产生较大的弯矩,因此需要根据管线入水长度的增加而不断调整铺设塔工作角度以保证施工安全。本文以我国拟建造的半潜式J型铺管平台为目标船,以管线由水面下放铺设至海底的过程为对象,采用水动力软件OrcaFlex建立计算模型。在静态条件下分析铺设角、流向角对管线应力的影响,得到不同下放长度时适宜的铺设角。在动态条件下研究船舶垂荡、纵荡、横摇和纵摇对管线关键位置应力的影响。结果表明,在管线下放至海底过程中船舶运动对管线托管架接触位置应力影响较大,而在管线铺设至海床后仅垂荡运动对触底点区域应力影响显著。本文对管线J型铺设全过程受力影响因素的分析,可为实际深水管线铺设设计提供理论依据。     

单点系泊深海养殖工船水动力性能

为研究更加适合于深海养殖网箱工船的系泊方案,基于时域耦合理论,使用SESAM软件建立深海养殖网箱工船船体,在DeepC中建立系泊系统的耦合分析模型。根据系泊缆线布置方式的不同,对组式系泊和均布散射系泊进行对比分析。从船体的运动响应和系泊缆的张力两个方面,对比分析在不同浪向角和多种波浪载荷下的系泊性能。结果表明,对于深海养殖网箱工船采用组式单点悬链线系泊更为合理,养殖工船的纵荡和横荡运动响应受入射角影响较为明显,系泊缆线的布置方式对于系泊缆线张力影响较大。     

复杂海况下系泊系统-起重船-吊物耦合运动响应模拟分析

针对起重船海上作业过程中的船体、吊物与系泊缆耦合作用,开展数值仿真。基于动力学基本原理、势流理论和细长杆理论,编写系泊系统-起重船-吊物耦合运动分析程序。以蓝鲸号起重船为研究对象,重点关注风、浪、流环境组合作用下起重船、吊物和系泊缆的运动和动力学行为。结果验证了多系统耦合的起重船计算模型的合理性,获取有关运动响应受环境载荷影响的相关认知,可有效指导海上吊装作业。     

压力容器失效准则的应用分析

压力容器的安全评价是杜绝事故发生的关键过程,如何选择合适的失效准则至关重要.对现行压力容器的几种主要失效准则进行了论述;用有限元分析软件针对不同壁厚的管道进行了基于弹性失效准则和塑性失效准则的失效压力计算,其中考虑了材料的真实应力-应变曲线对失效压力的影响;并利用FouPel经验公式进行基于爆破准则的失效压力计算.最后...     

J-Lay型深水铺管船作业数值分析

以3 000 m J-Lay型深水铺管船作业为研究对象，建立全耦合数值分析模型。通过准静态分析研究立管敏感性参数变化规律，确定铺管作业时最优立管顶端倾角。考虑剖面流、风和波浪综合作用，对不同工况下铺管作业过程进行数值模拟，对铺管作业过程中立管受力特征、顶端固定点运动状态进行预报和研究。研究表明，立管顶端倾斜角度改变对立管最大弯矩有显著影响，顶端倾角范围宜在80°~85°。在风浪流综合作用下，由于横摇与纵摇运动的耦合作用，横浪和尾斜浪向立管顶端最大弯矩显著增大，在作业过程中应引起关注。     

半潜式平台横装干拖运输结构强度分析

为保证半潜式平台远洋干拖过程中平台及垫木的结构安全,采用水动力软件对半潜船及半潜式平台整个系统进行运动响应分析并组合4种典型工况,采用有限元软件对半潜式平台及垫木进行结构强度分析。计算结果表明,在满足设计的最大有义波高条件下,半潜式平台及垫木的结构强度满足规范要求。半潜船载运半潜式平台在设计的最大有义波高的海况指导下航行,顺利完成该航次任务,验证技术的可靠性,为保证半潜船装载类似超大型货物的结构安全性提供一定的参考价值。     

内孤立波载荷作用下钻井船动力定位性能

采用自主编写的动力定位时域仿真程序,以某钻井船为例,对内孤立波载荷进行建模并进行时域仿真。将内孤立波纳入环境载荷中,得到船舶在内孤立波下的动力定位时域仿真结果。获得船舶的作业窗口区间为 。结合船舶运动响应与推进器功耗情况对船舶动力定位性能进行评估,并提出船舶遭遇内孤立波时的海上操作建议。     

海上油气田工程压裂作业船及装备配置技术探讨

用于海上油气田的压裂作业船具备高效性和安全性,具有优越的操控性能和良好的稳定性,配备了先进的船舶航行系统、动力定位系统和强大的动力系统。全船配备的压裂作业设备包括支撑剂存储装置,酸液和胶液存储装置,搅拌混合系统,各类液体和化学药剂添加系统,压裂作业泵系统,中央控制室以及数据采集系统,完备的质量控制体系,安全的作业管线和快速脱离装置。压裂作业船能连续施工作业,效率高,安全可靠。     

改造起重船临时锚泊允许海况评估

对长大海升号起重船进行改造,以提高其海上风电施工能力。为确定改造后起重船可临时锚泊的允许海况,介绍一种基于时域模拟和概率统计的海上作业允许海况评估方法,并将其应用至改造后的起重船临时锚泊作业中。选取合适的波浪种子数,采用时域耦合分析方法对锚泊起重船的运动、锚链张力和卧底锚链长度进行计算,提取时域响应最值,采用经验分布拟合方法评估指定不超越概率下每种海况的极值响应,并与规范规定的安全准则进行比较,从而获得以有义波高和谱峰周期描述的可作业允许海况。结果表明20个波浪种子是足够的,得到的允许海况可为临时锚泊作业决策提供参考。