水下生产系统脐带缆初步结构设计

简要介绍了水下生产系统脐带缆的主要功能,分析了国外脐带缆的结构形式和材料,提出了深海环境下脐带缆的设计思路和方法.结合简单的力学计算,最终给出脐带缆结构的初步设计结果.     

基于模拟退火的动态缆线型优化北大核心CSCD

动态电缆在水中的线型对确保电缆的合理受力,保证疲劳寿命具有重要的作用。文中针对浮式风电动态缆的陡波线型,基于经典悬链线方程,以远位张力与近位曲率的利用率之和作为线型优化的目标,采用模拟退火算法对线型进行优化,分析了不同浮力系数对线型优化的影响。文中结论对线型工程设计具有一定参考和指导意义。     

近海平台的疲劳冰力谱研究

利用原型结构的直接冰力测量数据,建立锥体结构的冰力谱模型.利用渤海辽东湾的JZ20-2MUQ平台对锥体冰力谱模型进行验证.为了降低误差,在结构模型分析中,利用实测平台振动数据确定平台的综合阻尼系数.利用谱分析方法计算不同冰厚与冰速下的结构甲板振动响应,并与实测的结果进行比较.结果表明,计算与实测的结构振动响应吻合的比较好,说明建立的冰力谱模型具有实用性.     

深海脐带缆总体响应特性比较研究

在给出悬链线和缓波形理论公式的基础上,对某一深海脐带缆进行悬链线布局和缓波形布局两种不同布局形式的选型设计研究,计算得到脐带缆在两种布局下的静态和动态响应,及其有效张力和弯曲曲率的分布特性。结果显示有效张力的最大值都发生在悬链线布局和缓波形布局的顶部悬挂点,而弯曲曲率的最大值发生在悬链线布局的触地点和缓波形布局的上升段末端;缓波形布局在减小有效张力的同时还减小顶部浮体和波浪运动对脐带缆的动态干扰。     

浅水海洋平台悬跨式隔水管设计方法

为节约成本,在设计要求相对较低的浅水海域采用悬跨式隔水管。详述悬跨式隔水管的设计流程,提出悬跨式隔水管设计中的等效模型设计,对悬跨式隔水管进行强度和涡激振动（Vortex-Induced Vibration,VIV）疲劳分析,提出改善VIV疲劳的方法,旨在为浅水可移动平台悬跨式隔水管的应用提供设计框架和参考依据。     

渤海新型抗冰导管架平台研究

根据渤海海洋平台长期现场监测结果,对渤海海域冰与导管架平台相互作用问题进行了系统研究,指出冰激结构振动是目前渤海冰区导管架平台的主要危害。应用冰激导管架平台冰激振动及动冰力研究成果,对新型抗冰振平台设计方案进行了分析。对适用于导管架平台的冰激振动控制装置进行了理论分析与实验研究。在新建JZ20-2NW平台的设计建造中应用了上述研究成果。新建平台现场监测结果分析表明,新型平台比以往平台具有更好的抗冰振性能。     

Truss Spar平台涡激运动拖曳模型试验方法研究

采用拖曳水池模型试验对设计中的TrussSpar平台进行了模型试验,详细对试验内容、试验方法和布置进行了介绍,对试验数据进行了初步处理,得到了研究涡激运动的关键参数,并判断了试验数据的合理性。     

《中国海冰条件及应用》与ISO 19906冰荷载规定比较

针对不同标准中海冰参数及冰荷载计算方法不同的问题,对我国渤海目前应用的Q/HSn 3000-2002《中国海海冰条件及应用规定》和ISO 19906油气行业标准(极区海工结构标准中海冰主要力学参数及冰荷载确定方法)进行了对比研究。结果表明:两部标准中给出的海冰力学参数与海冰荷载确定方法有较大差别,冰荷载计算结果可能导致3~5倍的差别。通过与渤海湾现场测量结果对比,发现中国海冰条件及应用的结果与实测结果接近。但部分荷载分析方法需要参考ISO 19906方法进行修正。该结论可为渤海海洋结构设计及企业标准的升级和修订提供参考。     

抗冰平台的冰振疲劳分析

基于现场原型结构的观测,对渤海抗冰导管架平台冰激疲劳寿命估计的必要性进行了分析。结果表明,由于渤海特殊环境条件与油藏分布决定了在该海域设计的导管架平台属于典型的柔性抗冰结构,冰激振动不仅能激起较大的加速度响应,而且引起的交变应力也比较明显,在结构设计中进行疲劳寿命估计是必要的。目前,精确估计冰激疲劳寿命的方法还不成熟,其中冰激励荷载与海冰疲劳环境模型是两个关键问题。结合现场观测,对建立锥体疲劳冰荷载与冰环境参数的研究方法进行了论述,为详细疲劳分析提供了基础。     

新型北极冰区半潜式钻井平台及其系泊定位能力分析

为降低北极海上油气勘探开发成本,迫切需要适合北极作业的海洋工程装备。针对这一问题提出一种可以用于北极海上钻井作业的新型半潜式钻井平台概念。该平台采用6立柱双浮筒形式,平台立柱上部设计为倾斜形式以降低作用在平台上的冰载荷。为保证破碎后的海冰不影响钻井作业,平台设计立管防护装置和锚链防冰装置。分别对平台设计条件、主尺度、系泊系统设计情况进行介绍,并采用商业分析软件对平台在夏季和有冰季节的系泊定位能力进行分析。分析结果表明：该半潜式钻井平台可在北极夏季开阔水域和冬季海面结冰情况下进行钻井作业;平台可在1.0 m厚的海冰作用下保持作业能力,在1.5 m厚的海冰作用下保持自存能力;平台系泊定位能力满足北极钻井作业的要求。