浮式平台多用途供水系统设计

文章分析了常规水泵系统设计方案的优缺点及适应性,针对在特殊型式的浮式平台中常规方案无法满足设计要求的问题,提出了使用长轴泵系统及自吸泵系统的解决方案,给出相应的系统计算方法和设计要点,包括系统控制逻辑、管系设计、阀门类型、泵吸入性能计算、防汽蚀措施及设备布置方案等,为各类浮式平台及船舶的供水系统设计提供了参考。

浮式平台运动加速度短期极值快速预报方法

提出一种基于浮式平台运动响应幅值算子(RAO)的频域方法,对浮式平台上任意位置加速度短期极值进行快速预报。假设浮式平台为刚体,通过运动互相关函数与运动谱密度函数的转换关系得到运动谱传递关系;从浮式平台重心运动谱快速转换得到任意点加速度谱,基于谱分析方法得到短期极值预报结果;对一艘浮式生产储油船(FPSO)船进行加速度短期极值预报,采用时域计算结果对该方法的准确性与有效性进行验证。研究结果表明,所提预报方法预报精度良好,同时具有极高的预报效率,能满足工程应用需求。

深水浮式平台一体化海洋监测系统发展现状与国产化探索

通过对深水浮式平台一体化海洋监测系统的发展历史以及在我国海洋油气平台上的应用现状进行调研,给出了监测设备具体部署以及国产化设备的研制和示范应用情况。通过对现场监测关键传感器设备、系统集成等核心技术进行国产化现状分析与研究,提出国产化研究方向和建议,为打破国外技术垄断、指导深水浮式平台一体化海洋监测系统进一步开展国产化研制提供了依据。

移动及波浪冲击荷载作用下浮式平台的应力响应分析

受到环境因素的影响,部分现场采取浮式平台来确保钻孔灌注桩的定位准确。为进一步优化水上施工措施,本文结合由浮箱组搭建的浮式施工平台工程案例,对移动及波浪冲击荷载作用下浮式平台的应力响应分析进行研究。研究表明,水流速度变化引起的波浪冲击力大小的改变会影响浮式平台应力情况,随着水流流速的增大,浮式施工平台将产生更明显的应力,同时水流速度增大会导致浮式平台整体稳定性下降。

浮式平台上部模块非管节点SCF控制方法

应力集中系数(Stress Concentration Factor,SCF)是评估节点疲劳损伤的重要参数。针对浮式平台上部模块非管节点的SCF控制,设计5种加强形式,采用Ansys软件对非管节点进行SCF分析。结果表明:筋板加强可有效改善面外弯矩作用下的应力集中;扣管加强对轴向力、面内弯矩和面外弯矩均具有较好的改善效果。

浮式平台系泊系统中的聚酯缆结构拉伸方法

聚酯缆是深水浮式平台系泊系统中常用的材料,具有蠕变特性。为降低该特性对浮式平台的影响,需在安装聚酯缆过程中对其进行结构拉伸。结合聚酯缆的刚度特性分析对其进行结构拉伸的必要性,并提出对角拉伸的施工方法,解决聚酯缆结构拉伸载荷过大的问题,降低工程开发成本。通过2个实例详细介绍结构拉伸的步骤,总结实际操作过程中的注意事项,同时验证该结构拉伸方法的可靠性。研究结果可供聚酯缆系泊系统的设计和安装参考。

浮式平台屏蔽效应影响下的浮桥动态响应特性研究

为了研究浮式平台对布设于平台内侧的浮桥动态响应的影响,本文利用模型试验和数值模拟的方法,通过对比分析“有浮式平台屏蔽”和“无浮式平台屏蔽”条件下浮桥的运动响应,研究了波浪波长和入射角度对浮桥动态响应特性的影响。研究结果表明:浮式平台产生的屏蔽效应可以减小浮桥的运动响应,尤其是靠近浮式平台的浮桥端部。此外,当波浪周期接近浮式平台的横摇固有周期时,浮式平台的屏蔽效应最为明显。波浪入射方向的变化会改变浮式平台的屏蔽区域,通过合理调整浮桥和浮式平台的布设位置,可以为浮桥提供一个相对安全的海洋环境。

浮式平台一体化海洋监测系统方案集成

以我国南海深水油气田的某半潜式生产储油平台为研究对象,基于其实际安全运维需求和监测预警技术的发展,设计一种集环境、姿态、结构、系泊、立管和压载等系统于一体的集成化海洋监测系统总体方案,包括系统的组成与架构、监测设备的要求与选型、数据采集与处理、软件开发与集成等主要环节。与传统的监测系统相比,该系统充分考虑目标平台的功能特点和使用环境特性,新增智能化姿态预报功能,用于指导现场作业。研究成果可助力我国深水资源开发安全运维技术装备的国产化发展。

浅析浮式平台结构健康监测系统关键技术

随着海洋油气资源开采逐步从近浅海走向远深海,海洋环境条件变得越来越恶劣。海洋油气平台及其人员的安全是平台设计和作业的第一因素。国外从20世纪80年代开始研究海上平台结构健康监测技术。浮式平台结构健康监测技术可以实现平台结构整体性能和局部损伤的长期监测,是浮式平台结构数字化的重要研究内容。通过分析平台结构健康监测系统的主要组成部分,根据海上浮式平台相关设计、检验技术规则,提出了结构健康监测关键技术和检验技术要点,包括传感系统、数据传输、处理系统、数字化系统等,助力浮式平台结构健康监测技术和检验技术发展。

浮式平台运动对叶片变形及整机性能影响

浮式平台在海洋环境中发生六自由度运动使得叶片周围流场产生剧烈波动,剧烈变化的流场会对叶片动态响应造成巨大的影响。采用CFD-CSD耦合方法对NREL 5 MW风力机进行了双向流固耦合仿真,在此基础上利用UDF技术加入浮式平台运动,研究了平台纵荡、纵摇和艏摇运动下叶片变形情况及整机扭矩和推力变化。研究结果表明:纵荡、纵摇和艏摇这3种典型平台运动会使得叶片变形幅度增大,挥舞和扭转变形增幅要大于摆振变形;纵荡运动对叶片变形及气动性能的影响最大,扭转变形最大变化幅度可达70%,整机扭矩和推力的峰值分别提高了30.51%和11.75%;纵摇和艏摇运动减小了平均扭矩和推力。

新型海上坐底潜浮式平台研究

在分析海上边际断块油田开发型式、装备现状的基础上,提出了适用于宽范围水深的新型平台--坐底潜浮式平台。创造性地设计了沉垫+浮箱体的新型平台型式,满足平台沉浮稳性、完整稳性、坐底稳性等各方面的要求,并给出了与之相对应的沉浮方式与分析方法。设计了具有大储油能力的采油平台,通过研究其主体构成、沉浮机理和总体性能分析,验证了平台的工程应用可行性。通过数模分析、理论分析与规范研究,保障了分析结果的可靠性。海上坐底潜浮式平台兼具了坐底式和自升式平台的特点,对海上边际油田开发将起到促进作用。

不规则波中浮式平台波漂力及运动计算研究

为研究分析系泊浮式生产储油平台波浪漂移力计算精度和耦合运动时域模拟的方法,本文使用自主开发的一阶泰勒展开边界元方法对某浮式生产储油平台在压载工况下的频域波浪漂移力进行了计算,并与商业软件AQWA、WAMIT计算的漂移力结果作对比分析。在频域计算的基础上,使用基于异步耦合方法开发的系泊浮体耦合运动分析程序对浮式生产储油平台在多个不规则波海况下的非线性运动响应进行时域模拟,并与模型试验测试结果作对比,分析了数值模拟精度。从结果显示可知计算结果吻合较好,即使是更为复杂的海况,在海浪和海流同向的情况下,异步耦合分析程序也能获得与模型试验较为一致的结果。

新型海上风机浮式平台运动的频域分析

以5,MW风机为模型,概念性地设计了一种新型海上风机浮式平台.基于三维势流理论和Morison经验公式,利用HydroD软件计算了浮式平台的水动力系数;根据悬链线理论,编程计算了系泊系统提供的回复刚度;考虑风机与平台、系泊系统与平台之间的耦合以及黏性阻尼的影响,在频域范围内编程计算了风机系统的运动响应,得到新型浮式平台的幅频响应曲线,并在此基础上研究了波浪入射角、水深等因素对浮式平台运动的影响.结果显示,在波浪角为0°时运动响应最大,且浮式平台更适用于较大水深.

我国海洋浮式平台领域新兴技术研究——基于专利分析

以中国专利文献数据库(CPRS数据库)收录的1986-2013年海洋浮式平台技术领域专利为研究对象,借助专利情报分析方法,对我国海洋浮式平台技术领域专利信息进行分析。分别从专利技术生命周期、专利技术分类和专利申请人等角度揭示我国海洋浮式平台领域的发展变化,并通过专利相对优势指标显示研发机构的技术竞争力,采用赫芬达尔指数预测我国海洋浮式平台领域的新兴技术发展趋势,在此基础上制定适合产业发展的专利战略和对策,为我国海洋工程装备制造战略性新兴产业技术创新提供参考依据。

超期服务浮式平台锚链疲劳寿命安全评估

基于线性累积损伤Miner理论,根据波频和低频波浪力引起的锚链张力统计幅值及锚链损伤后的破断张力,对某超期服务的半潜浮式平台锚链系统的疲劳寿命进行安全评估.研究结果表明:二阶慢漂是引起浮式平台锚链系统疲劳累积损伤的主要因素;锚链损伤后的破断张力对锚链疲劳安全寿命影响较大.文中提出的锚链疲劳寿命的评估方法同样适用于其他超期服务浮式平台锚链的疲劳安全评估.

深水浮式平台原型监测技术

针对深水油气资源特殊开发环境,对浮式平台原型监测方法与监测技术进行了讨论,提出了全面表征浮式平台运动特性和对应环境荷载的监测信息,构建了平台原型监测系统框架.监测系统在我国"南海挑战号"半潜式平台现场实施,通过对原型监测信息的分析,证明了该原型监测系统的实用性和信息采集的合理性,其结论可为发展我国新型深水海洋工程装备提供原型监测实施方案和技术支持.

浮式平台干拖式运输特性的数值模拟研究

文章针对浮式平台的海上干拖式运输方案进行波浪中的运动响应及加速度分析,基于势流理论对浮式平台干拖式运输方案进行了数值分析,针对不同的海况,研究了干拖式运输状态下的运动响应规律,并针对运输绑扎固定系统的特性开展了研究,可为平台与运输船之间的绑扎设计提供依据,为实际工程中运输方案的设计与优化提供分析基础。

浮式平台在千岛湖大桥钻孔桩施工中的应用

浙江省淳安县千岛湖大桥采用浮式平台进行钻孔桩基础施工,该平台具有准备时间短、材料投入少、成本低、转移速度快、结构安全稳定等优点。重点介绍了该浮式平台的设计及在深水大直径钻孔桩施工中的应用。

深水钢悬链式立管与浮式平台整体分析方法研究

提出了钢悬链式立管与浮式平台整体分析模型,将SCR和浮式平台作为一个系统进行整体分析,基于Cable3D程序开发出整体分析程序,并分别采用耦合法和整体分析方法分析了浮式平台作用下的SCR的运动响应及SCR对平台运动的影响,研究表明,整体分析方法可以很好的反映结构之间的动力效应,立管系统对平台的运动的响应幅值有一定影响。

近岛礁浮式平台水动力及运动响应特性研究

根据某近岛礁地形实测数据,基于Solidworks软件完成海底地形和浮式平台的三维建模,建立近岛礁浮式平台三维水动力学模型;开展浮式平台的水动力计算及系泊模式下浮式平台波浪中的运动响应预报,给出了浮式平台的传递函数、系泊缆张力和运动响应;分析了入射波角度、周期及岛礁地形对浮式平台水动力、系泊缆张力分布和运动响应的影响.将数值计算结果与模型试验值进行对比,两者吻合较好,对近岛礁海上浮式结构物的设计有参考价值.