碳达峰背景下的新型铺管船燃料研究

在碳达峰背景下,针对新型铺管船燃料选型进行了研究,重点探讨了LNG (Liquefied Natural Gas,液化天然气)和甲醇在铺管船中的应用潜力。通过对比分析燃料特点、初始投资、营运费用、碳税费用等,最终提出建议新型铺管船使用甲醇Ready的方案。

新型铺管船减摇水舱方案研究

铺管船是海洋油气开发的重要施工装备,铺管作业时,船舶通常定点或低速航行于海面上,作业过程中需要抵抗风、浪、流等海洋环境。剧烈的摇荡运动会严重影响船舶的航行安全、人员居住及铺管作业。因此在满足船舶稳性安全的前提下,减小船舶在铺管作业过程的摇荡运动是船舶设计中的重点考虑内容。通过对新型铺管船的减摇水舱方案进行研究,选择合适的减摇水舱设计方案,使船舶在铺管作业设计环境条件下,船舶摇荡运动满足作业要求。

海洋石油铺管船动力定位系统设计论证

海洋石油铺管船作为国家海洋强国战略重要保障资源,用以保障国内海洋油气增储上产。目前市场上具备动力定位能力的铺管船一般为DP2或DP3级,DP3级动力定位系统需满足单个机舱失效时能够保证一定的定位能力。本文主要通过动力定位能力需求以及推进器配置方案来介绍铺管船的动力定位方案。

中国重型铺管船完成海试

由Ulstein公司设计并在中国ZPMC造船厂公司建造的216 m长重型铺管船“JSD 6000”号完成了海试,并已返回长兴基地。“JSD 6000”号是一种定制的Ulstein公司SOC 5000型,具有5000 mt起重能力的NOV旋转主要起重机。它的特点是通过主甲板下方的中央射击线组合600 mt Remacut S-lay系统,并通过月池组合2000 mt IHC EB J-lay系统。

某型铺管船动力定位混合虚拟仿真系统开发

为增强铺管船动力定位操作仿真的真实性,提出一种将硬件在环仿真与虚拟仿真相结合的混合虚拟仿真方法。在此基础上,开发一种某型铺管船动力定位混合虚拟仿真系统,并使用混合虚拟仿真方法对动力定位操作进行仿真。结果表明:该系统可在三维虚拟场景中有效模拟船舶在海洋中的运动,混合虚拟仿真方法是可行的。研究成果可为船舶仿真系统开发提供一定参考。

深水起重铺管船双铺管系统协同作业设计

在海底管道铺设项目中,需要S-lay型铺管系统和J-lay型铺管系统完成铺管任务。分别对两个系统进行合理的空间布置设计,将其集成于同一艘深水起重铺管船。对双铺管系统协同作业进行设计,使两个系统共享管段预制线、共享弃置与回收(Abandonment and Recovery,A&R)绞车系统,实现优势互补、提高铺管作业效率。

国内外铺管船概况

海洋管道作为最重要的海洋石油天然气的运输方式,发展速度逐步加快,对于海洋管道主要铺设工具的铺管船,也提出了更高的要求。介绍了国外目前使用最广泛的几种类型的铺管船。认为我国在铺管船的研发及应用方面与国外先进水平相比存在相当大的差距,特别是在深海铺管技术方面差距更为明显。

铺管船锚泊定位系统优化设计研究

分析了铺管船锚泊定位系统的结构和它在海洋中的受力情况,研究了锚索悬链状态的特性。提出了锚泊定位系统的二次规划优化算法。目标函数定义为受力锚索的拉力的两两水平力差的平方和,受到线性等式或不等式锚索拉力的约束。求解采用Lagrange乘子法或凸二次规划的互补主元法。用面向对象的VC++工具开发了锚泊定位系统软件。对某铺管船的锚泊定位系统实例进行优化计算,得到满足环境力条件下锚索所承受的力和锚点位置,达到了设计要求。

涌浪环境中铺管船横摇机理及模型试验研究

"海洋石油201"号等多艘铺管船在东海海域进行铺管施工时受低频涌浪环境影响横摇运动强烈,严重影响了正常铺管作业。为了分析铺管船横摇过大的原因,从理论上分析了铺管船可能发生较大横摇的波浪条件,并对"海洋石油201"号铺管船在遭遇波浪周期等于横摇固有周期1/2倍和1倍,不同波高的规则波中航向角分别为0°、30°、60°和90°时的运动特性进行了模型试验。试验结果表明铺管船遭遇周期为其横摇固有周期一半的涌浪时未发生参数横摇,而遭遇与其横摇固有周期接近的涌浪时发生谐摇是导致其横摇运动过大的原因。研究成果与相应的气象资料结合,可为铺管船施工气候窗口的选择提供依据。

海洋铺管船用张紧器的总体设计

为了提高我国海洋管道铺设能力,特别是深海管道铺设能力,在简要介绍国内外铺管船用张紧器的应用情况之后,对海洋铺管船用张紧器进行了国产化研究。经反复研究和论证,确定了海洋铺管船用张紧器的基本参数、总体结构方案和总体控制系统方案。最后给出了张紧器部分零部件的三维设计图。

铺管船用张紧器张紧系统分析

铺管船用张紧器是海洋铺管船的关键设备,张紧器张紧系统是张紧器保持管线恒张力的保证。介绍了国内外铺管船用张紧器张紧系统现状,并加以分析,指出铺管船用张紧器张紧方式为在浅海采用螺旋夹紧、马达驱动,在深海采用液压缸夹紧、交流伺服电动机驱动。通过仿真,液压夹紧缸在快进、工进、保压、快退阶段均能达到系统要求;交流伺服电动机通过恒转矩的输出,在液压缸夹紧的前提下,对管线进行恒张力控制。分析结果表明,液压夹紧系统和电动机驱动系统满足系统的工作需要,系统稳定可靠。

国内外铺管船的对比研究

通过对比国内外正在使用中的深／浅水铺管船，介绍了国内外海管铺设的方法。也分析了各个铺管船的作业能力、功能参数，指出了我国在海管铺设技术上的差距以及今后工作的方向。

海洋铺管船用张紧器的履带板设计与分析

针对我国海洋深水铺管船用张紧器相关技术研究和产品开发还处于空白状态的现实情况,经过对国外技术详细调研和总结,完成了张紧器的三维模型设计。张紧器的主要压紧机构是由履带板组成的履带系统,履带板的结构决定着张紧器的主要性能。利用Pro/E软件建立了履带板的力学模型,并在此基础上进行结构设计,最后应用ANSYS软件对设计的结构进行有限元分析。分析结果表明,所设计的履带板结构合理,此方法对今后设计其他规格张紧器的履带板具有借鉴意义。

先进深水S型铺管船及其深海开发应用前景分析

铺管船作为管道铺设的重要海洋工程装备,其性能是深海铺管的关键。针对当前国内外深海铺管船发展,从铺管方式和船体性能两方面进行了分析归纳,对深海管道S型铺设的特点及关键设备进行了分析,讨论了S型铺管船在深海应用的发展趋势。

铺管船锚机滚筒轴的有限元分析及优化设计

常规键槽轴的应力水平对轴的疲劳寿命影响很大 ,因此需要准确计算其应力水平。以铺管船锚机滚筒轴为例 ,对其进行有限元分析 ,结果表明 ,这种滚筒轴的最大应力出现在键槽端部的上边缘 ;最大应力随键槽台阶的过渡圆角半径增加而有所降低 ,但最大应力降低并不显著 ;最大应力随键槽离台阶的距离增加而降低 ,应力降低幅度比过渡圆角明显。过渡圆角半径的增加和键槽离台阶的距离增加对台阶根部及键槽根部的影响都较大。在设计轴的过程中 ,可以在轴台阶处采用圆角过渡 ,尽量避免键槽与台阶的距离为零的结构 。

国外深水铺管方法与铺管船研究现状及发展趋势

深水铺管船是深水油气田开发的主要施工装备,它担负着浮式生产平台的安装、海底管线的铺设以及立管系统安装任务。通过对国外主要深水铺管船和重点工程项目的分析,简要介绍了国外深水铺管船的基本特征、性能和设备能力;重点阐述了深水铺管船的关键设备及其对施工能力的影响;最后,对国外深水铺管船的发展趋势作了进一步的分析。为我国的深水铺管船研发提供有益的参考。

铺管船铺管作业锚泊系统分析

针对海管铺设作业中铺管船的锚泊系统分析,基于三维势流理论,采用ANSYS-AQWA软件,考虑风载荷、流载荷、波浪载荷等因素,建立了铺管船与锚泊系统时域耦合分析方法。在此基础上,针对西气东输香港支线的海管铺设作业,根据作业海区的海况条件,分析了铺管船运动响应与锚泊系统的载荷特性,完成了香港支线海管铺设作业的安全性评估,给出了不同海况下铺管船安全作业的包络曲线。最后,根据评估报告与指导意见,顺利完成了香港支线的海管铺设作业。

浅水铺管船锚机主要部件的设计分析

恒张力锚机是浅水铺管船上的重要设备,主要由动力系统、传动系统、刹车系统、控制系统、支撑固定系统等组成。根据锚机的结构设计,对主电机的选型、刹车系统中的制动器选型、减速器的传动比等进行了分析。计算分析结果表明:设计的锚机较好地实现了预定的功能,并具有较高的安全系数。

深水铺管船储缆绞车排缆器受力和运动分析

排缆器是储缆绞车中的重要部件,引导钢缆整齐有序地排列在储缆绞车卷筒上,主要由螺杆、牵绳器和承重梁等组成。储缆卷筒与排缆器的螺杆通过链传动装置实现同步转动,螺杆为双向螺纹,导程为钢缆直径。牵绳器由小滚轮、滑轮挡板、滑轮和滑块螺母组成,通过小滚轮安装在承重梁上。双向螺杆的转动使滑块螺母带着牵绳器沿螺杆轴线左右移动,引导钢缆排绳。为避免螺杆承受过大压力而发生弯曲变形,对承重梁进行了受力和有限元分析,通过计算其强度和刚度均满足要求。

大型深水半潜式起重铺管船船型优化与分析

针对某"十立柱"深水半潜式起重铺管船概念设计阶段的船型方案,开展了立柱尺寸优化研究,提出优化的"八立柱"船型方案,并从装载与稳性、耐波性能、环境载荷与DP定位能力、建造难易程度与经济性等方面比较了2种船型性能的优劣。对优选出的"八立柱"船型,结合运动性能与气隙分析调整了原生存工况下的吃水,并从J型铺管工艺、压载水调载系统、结构设计等方面对该船的总体设计提出了进一步的优化建议。