三维数值波浪水池在海上导管架平台上的应用

介绍了数值波浪水池的研究背景、定义及特征,通过计算流体动力学软件FLUENT构建三维数值波浪水池,分析了波浪对导管架平台的损伤程度。采用摇板造波技术和在动量方程中添加源项的方法,实现数值波浪水池的造波与消波,探讨了数值波浪水池在导管架平台上的应用与影响。     

海洋平台起重机臂架在波浪载荷作用下的瞬态动力学分析

海洋平台起重机在正常服役期间通常会受到除工作载荷之外的环境载荷的严重影响,而以往对海洋平台起重机的研究都着重于考虑工作载荷的作用,对此,文中对环境载荷中破坏力较大的随机波浪载荷进行模拟计算。首先基于JONSWAP谱采用WAWS法对波浪载荷进行模拟,在验证方法的正确性后计算了海洋平台在随机波浪载荷作用下的运动响应;然后将海洋平台加速度谱作为输入计算了起重机臂架的瞬态动力学响应,得到了随机波浪载荷作用时起重机臂架的薄弱部位,从而可以在设计或者生产制造时对相应的部位进行加强。     

机械完整性技术在海上采油平台延期服役决策中的应用

胜利海洋采油厂在海上布置有大量导管架采油平台,从2008年开始已有数十座平台陆续达到设计使用寿命。文中阐述了我国浅海区域导管架采油平台延寿管理的难点,从海上生产企业的角度出发,提出了基于风险的系统性解决思路,并借鉴机械完整性方法,规划了导管架平台延期服役管理框架与后续工作。     

自升式钻井船插桩对导管架平台的影响分析

自升式钻井船插桩过程中,桩靴插桩会导致邻近导管架平台桩身承受水平方向挤土力作用,不可避免对邻近平台的桩基稳定性产生不利影响,甚至危害平台的安全,因此有必要分析自升式钻井船插桩对导管架平台的影响。耦合的欧拉-拉格朗日（Coupled Eulerian-Lagrangian,简称CEL）有限元方法结合了拉格朗日网格与欧拉网格的优点,能有效模拟整个连续过程累积的挤土效应对邻近桩基的影响。为此,结合南海某自升式钻井船靠导管架平台插桩实例,采用CEL方法构建自升式钻井船桩靴和导管架平台结构模型,分析自升式钻井船就位插桩过程引起的土体响应,并在此基础上,研究自升式钻井船桩靴对平台桩基的影响,根据中国船级社规范校核桩身强度,分析对桩基竖向和水平向承载影响。结果表明：距自升式钻井船桩靴最近的导管架平台桩基受到的影响最大;随着自升式钻井船桩靴贯入深度增大,导管架平台桩基应力逐渐增大,导管架平台桩基最大应力位置逐渐下移;自升式钻井船桩靴对导管架平台桩基承载力和轴向位移影响较小。     

随机波浪力谱及结构件裂纹扩展研究

根据Jonswap谱确定随机波浪功率谱,进而由同一功率谱使用Shinozuka方法计算生成10个随机波浪力谱,应用雨流计数法对波浪力谱进行循环计数处理,最后使用基于能量释放率的Paris公式方法对构件进行疲劳裂纹扩展计算.可为海洋结构物的疲劳设计及疲劳寿命评估提供一定的参考.     

老龄导管架平台管节点表面裂纹分析

以某老龄导管架平台管节点的表面裂纹为研究对象,采用有限元方法的子模型技术和断裂力学理论,对平台结构整体及裂纹尖端局部断裂力学进行分析.以ANSYS软件为有限元分析工具,构造T型管节点焊缝处的3D表面裂纹,研究裂纹损伤对平台整体响应的影响;采用子模型技术获得管节点局部的详细应力分布,分析裂纹尺寸和管壁减薄等因素对裂纹应力强度因子的影响,为含裂纹平台结构安全评估提供一种精细分析方法.     

基于响应谱法的海洋平台地震分析研究

导管架平台是海上油气处理的重要装备,被广泛应用于浅滩海石油勘探开发的生产实践中,因其常处于恶劣的自然环境及地质条件下,其在位分析显得尤为重要,起到了保证平台上人员安全及设备安全的作用,而地震分析是导管架平台在位分析中的重要组成部分,目前常用的地震分析方法主要有底部剪力法、响应谱法和时间历程法三种。就基于响应谱法的导管架平台地震分析展开研究,介绍了响应谱法地震分析的理论基础,对具体的在有限元计算软件SACS中的分析方法和流程进行了详细阐述,并配合渤海地区某四腿生产辅助导管架平台计算实例加以说明,基于该算例对其中地震工况下的荷载组合及土壤液化两个方面展开了探究对比讨论,得出了在地震分析中风、浪等环境力可不参与荷载组合的结论,并对地震发生时土壤液化土层参数的处理方式给出了建议,优化了计算分析流程,提高了设计的经济合理性,减小了土壤液化情况对桩基结构设计带来的影响,对今后类似的海洋结构物地震分析有一定的参考价值。     

南海某导管架平台风载荷数值模拟分析

为确保海洋平台在风环境下的安全生产,研究风载荷作用下平台结构的静动力响应.以南海陆丰13-1导管架平台为例,采用拟静力法,对海洋平台结构在一般海况和极端海况的风载荷进行了数值模拟分析.结果表明,在风载荷作用下平台甲板位置的位移响应值最大,桩腿桩基位置的应力值最大;将一般海况风载荷和极端海况风载荷相比较,可知结构在极端海况风载荷作用下的响应比较大,对实际工程应用和安全评估有一定的参考价值.     

自升式海洋平台固桩架结构的疲劳分析

针对海洋平台结构,传统的疲劳分析方法是采用应力校核．按照现有材料试样疲劳特性,运用经验公式,在大量简化基础上进行计算的方法,通常得到一个可行的、但不是最简便的疲劳分析方案。文中以某300英尺自升式海洋平台的固桩架为研究对象,在nSoft疲劳分析理论的基础上,运用计算机模拟试验法,估计固桩架构件的S-N曲线;在固桩架工作的时间历程里,确定其载荷谱块,进行寿命预测,为设计人员对类似结构的设计,估计其安全性提供了一定的参考价值。     

海基一号导管架总装方法选择与实践

海基一号导管架的作业水深达到281 m,是亚洲第一深水导管架。该导管架为四腿导管架,由4条导管腿及其底部的裙桩将上部模块的载荷传递到海底,由水平片和花片结构将四条导管腿连成一体。海基一号导管架的作业水深达到281 m,是亚洲第一深水导管架。该导管架为四腿导管架,由四条导管腿及其底部的裙桩将上部模块的载荷传递到海底,由水平片和花片结构将四条导管腿连成一体。为了应对海基一号导管架的稀疏结构给建造设计和施工带来的挑战,根据该导管架的结构特点和施工条件约束,选择了扣片总装方法。该文针对在总装过程的关键步骤,采取合理的合并和拆分策略,使得导管架总装能够安全、高效地完成。