深水钢悬链立管J型铺设研究

J型铺管法具有先天的深水适应性,已广泛应用于深海水域的管道铺设作业,而我国对深水管道J型铺设的研究仍处于起步阶段。本文以作为深水开发首选立管形式的钢悬链立管为研究对象,应用Orcaflex软件对立管J型铺设过程做动态分析,校核内容包括最大弯曲应力、最大等效应力及有效张力。将铺管过程分3个阶段进行立管J型铺设强度分析,得到立管受力最大铺设阶段。针对受力最大阶段,进行立管作业窗口分析,得到满足立管使用条件的环境参数。本文所开展的深水钢悬链立管J型铺设研究对推进我国深水铺管技术的发展具有实际工程意义。     

深水海底管道S型起始铺设中海管的完整性评估

以中国南海荔湾深水气田开发项目为依托,以具备动力定位的HYSY201作为铺管船,开展深水海底管道S型起始铺设过程中海管的结构完整性评估。采用海管、铺管船、起始缆、起始端PLET和辅助浮筒系统耦合动态分析方法,通过合理设计托管架半径、海管离去角、海管铺设张力以及作业气候窗,使得在整个起始铺设和正常铺设过程中,海管的Von Mises应力、结构应变以及局部屈曲均满足设计及规范要求。     

流花4-1油田开发项目中的技术集成创新及应用

对超期服役老平台进行安全解脱和回接作业,开发锚系解脱与回接成套技术,立管快速解脱、海底存放与回接成套技术及老旧跨接管深水拆除技术,在流花4-1油田水下生产系统的开发中,应用双泵采油系统和远距离电潜泵变频驱动技术,采用简化联顶管柱系统取代传统联顶管柱系统成套技术,实现管线终端PLET的国内首次研发,自主管理300 m以上深水铺管,应用遥控水下高压电切换开关技术。     

海洋监测系统对千米级水深铺管船海上施工的意义

本文主要介绍了海洋石油201铺管船在千米级水深海底管道铺设和海管终端(PLET)下放工况下的海洋环境以及运动监测系统设备和设计方式,并论述其对海洋工程作业的指导意义。为了适应千米级水深海底管道铺设及PLET下放作业的使用要求,同时确保海上安全施工,运用雷达、电罗经、运动传感器等,对铺管及PLET下放作业中的风、浪、流等环境信息以及船舶运动数据进行采集,并通过对采集的数据信息进行处理,指导海底管道铺设及PLET下放作业,提高了海洋施工作业的安全性。     

J型铺管船动力定位性能研究

本文对J型铺管船的静、动态动力定位性能开展研究,得到风速包络线和推力使用率,确定了铺管船能够抵抗的极限载荷,以及在作业工况下推力使用情况。在时域中对动力定位的J型铺管船进行了运动模拟,确定了船舶的定位精度,并对铺管作业对定位能力的影响展开研究,研究了以不同角度进行管道铺设时对推力使用率的影响,在时域中研究并比较分析了进行铺管作业船舶的动力定位精度。本文明确了船舶在铺设管线时的动力定位能力,为工程实践提供参考。     

振华重工完成国内首台深海J型铺管设备样机试制

正近日,振华重工完成国内首台深海J型铺管设备样机试制。该样机的问世,成功填补国内空白,打破欧美垄断,基本实现了我国自主知识产权的J型海底管线铺设系统的研究、设计和制造,满足了我国深海油气资源开发尤其是南海油气开发需求,形成了深海油气装备整套出口的能力,提升了我国装备制造业在国际深水油气开发领域的综合竞争力。J型铺管法主要用于深海区域的     

深水半潜式起重船J-Lay系统布置研究

为适应多功能作业需求,大型深水半潜式起重船往往配备J型铺管系统。由于起重船吊机占有很大甲板面积和重量,J型铺管系统的布置对结构强度、船舶稳性等都有较大影响。通过对国际上已有深水半潜式起重船J-lay系统的布置方案进行对比分析,提出了深水半潜式起重船J-Lay系统布置的优选方案。     

深水S型铺管作业中托管架多参数优化

合理地调整托管架滚轴位置,可以保证深水S型铺管作业安全,提高铺设效率。基于集中质量法理论,考虑海床、海流的影响,建立深水S型铺管的三维管线数值模型,用Newton-Raphson法展开,对离散型托管架模型进行静力迭代求解。在静力求解基础上,以管线最大弯矩最小为目标函数,用进化差分算法对离散型托管架的滚轴高度和每段托管架的角度等众多参数进行优化。通过算例验证了优化方法的有效性。优化后的弯矩可比原设计减小10.9%。     

深水海洋工程多功能立式管线铺设系统

介绍一种集成深水柔性管与脐带缆铺设、Reel与J-lay钢管铺设、水下结构物安装于一体的多功能立式管道铺设系统构成与设备特点。该系统可以安装在一艘中小型动力定位船舶上,其显著特点是可通过可移动式张紧器和J-lay铺管作业线的设计实现多种作业模式的快速转换,从而使船舶作业功能和灵活性大为提高,对于我国深水油气开发作业装备和多功能作业船的研究及设计建造有一定的借鉴意义。     

深水钢悬链立管J型铺设时域动力分析

针对深水钢悬链立管的J型铺设作业的时域动力响应特性,先利用悬链线理论对其进行静力分析,基于动力控制方程,以集中质量法求解得到系统刚度矩阵,考虑船体运动、波流载荷以及管土作用,根据广义α理论将时间离散后积分求解,建立数值求解迭代步骤,得到立管受力分析结果。以3 000 m水深钢悬链立管J型铺设为例,使用Orca Flex软件进行计算分析,结果表明:(1)触地点的冯米塞斯应力和弯曲应力最大,立管顶端的有效张力最大;(2)铺管船的性能影响立管铺设,对触地点冯米塞斯应力和弯曲应力以及顶端有效张力的时域分析表明,其幅值变化范围较窄,铺设系统稳定;(3)校核API规范,各项数据满足铺设要求,可以为工程实际提供参考。     

A review of deepwater pipeline construction in the U.S. Gulf of Mexico–Contracts,cost, and installation methods

The offshore pipeline network in the U.S. Gulf of Mexico is the largest and most transparent system in the world. A review of deepwater projects in the region provides insight into construction cost and installation methods and the evolution of contract strategies. Pipeline projects are identified as export systems, infield flowline systems, and combined export and infield systems, and three dozen deepwater pipeline installations from 1980–2014 are described based on OTC/SPE industry publications and press release data. Export lines and infield flowlines are equally represented and many projects used a combination of J-lay, S-lay and reel methods with rigid steel, flexible line, and pipe-in-pipe systems. The average 2014 inflation-adjusted cost for pipeline projects based on OTC/SPE publications was $2.76 million/mi and ranged from $520 000/mi to $12.94 million/mi. High cost pipelines tend to be short segments or specialized pipeline. Excluding the two cost endpoints, the majority of projects ranged from $1 to $6 million/mi. The average inflation-adjusted cost to install deepwater pipelines in the U.S. Gulf of Mexico based on available public data is estimated at $3.1 million/mi.     

内河汽车滚装船活动滚装区域的水喷淋系统研究

升降式甲板作为一种滚装船舶专用的特种设备,适用于需要在装载小型车与大型车间切换的滚装船舶。配置升降式甲板的船舶可根据装载需求,灵活切换装车甲板状态,提高运输效率。然而,在升降式甲板底部设置的传统压力水雾管路与消防总管的固定连接会对甲板升降造成阻碍,需要拆除部分管路并在甲板位置调整后重新连接。这无论从安全性和便利性来看均极为不利,一方面无法保证管路每次拆装后的密性,同时每次改变升降式甲板状态都需要拆装大量管路。该文主要提出侧向压力水雾喷淋的设计方案,用于解决升降式甲板的压力水雾消防问题。     

小径厚比深水管道的压溃屈曲研究

深水管道所处的特殊海洋环境极易导致其发生压溃屈曲破坏.通过深入分析不同径厚比深水管道的压溃屈曲特点,并对具有不同径厚比及初始椭圆度的深水管道模型进行了压溃屈曲及后屈曲行为的计算分析.研究发现,压溃屈曲的经典理论公式并不适用于小径厚比深水管道.文章基于经典理论和数值模拟结果,得到了适用于小径厚比深水管道压溃屈曲分析的临界压力修正公式,进而对小径厚比深水管道的压溃屈曲评估提供理论支撑和工程推荐.     

深水铺管船技术研究

海底管道在海洋石油天然气的运输方面起到越来越重要的作用,但随着铺管海域水深的增加,对海底管道的铺设方法和主要铺设工具——铺管船也提出了更高的要求.文章介绍了目前普遍使用的几种深水铺管船的船型特点及铺管方法,并以ABS规范为基准,详细说明了深水铺管船入级在总体、结构、舾装等方面应达到的各项要求.     

深水海底管道铺设托管架模型试验研究

针对深水铺管船的托管架,运用半实物仿真试验系统进行了研究,设计了比尺为1:20的室内托管架模型试验,运用研发的运动台模拟铺管船运动,通过半实物仿真试验,测试和分析了深水S型托管架在铺设过程中的关键力学行为。     

深水铺管船A&R绞车设计研究

以振华重工600 t深海AR绞车的研发为例,介绍深水铺管船收放绞车的设计方案,分析设计中的难点和关键点,为该类型更大载荷的绞车设计提供参考。     

铺管船定位作业时的建模与分析

建立了J型半潜式铺管起重船非线性船舶运动数学模型和环境模型。采用自然悬链线法得到管道对船舶的近似动态水平作用力模型,给出了随着船体运动管道受到的作用力和管道形状的变化。针对铺管作业时张紧器和管道间的恒张力问题设计了控制器,控制器限制了船舶的运动和管道作用力的变化率,从而使管道和张紧器之间不会出现滑动,保证了铺管作业的安全性。