地铁盾构区间施工测量技术研究

结合哈尔滨地铁八标段盾构区间施工测量方案和实际测量工作,从控制测量、联系测量和盾构机施工测量3个主要方面介绍地铁盾构区间施工各环节的主要测量工作,并以盾构机施工测量为重点,详细介绍盾构机施工测量的各项技术方法。在介绍各项观测技术的同时,还将探讨提高各项施工测量精度的方法和措施。对其他地铁盾构区间施工测量工作有一定的借鉴作用。

基于悬链线理论的跨接软管安装计算

考虑到海洋石油平台之间和浮式生产储油装置(FPSO)与单点系泊系统之间的跨接软管成本昂贵,并且在安装过程中极易受损,为保证软管在安装过程中的完整性,提升安装作业效率,降低安装成本,采用悬链线理论对跨接软管安装过程进行分析,建立求解跨接软管长度、连接点角度、受力、高差以及弯曲半径、重心位置等关键控制参数的悬链线方程。在LF13-2油田开发项目跨接软管的安装过程中的应用表明,该方法快捷有效,可作为跨接软管安装控制的理论依据。

DH36钢水下湿法焊接压力舱模拟试验研究

在自主设计的压力舱中模拟不同水深焊接12.7 mm厚的DH36海洋工程用钢,用二维运动平台和KEMPPI MASTER 2850焊机进行自动焊,采用UW-CS-1水下焊条进行焊接,焊后根据AWS D3.6M:2010标准对不同水深的焊缝力学性能进行检测。文章从Mn和Si元素的损失、焊缝中气孔和氢的增加、电弧收缩3个角度分析,得出水深的增加会使湿法焊接焊缝力学性能变差的结论,且在水下0.5 m和10.0 m湿法焊接的焊缝力学性能满足AWS标准B级接头的要求,因此可以在海洋10.0 m深处运用此种焊接工艺。

海上浮式软管释放过程的动力学分析

基于凝集质量法,将浮式软管离散成凝集质量模型,参照某浮式软管的具体参数,结合浮式软管释放的具体过程,通过必要的简化,利用动力学分析软件Orca Flex建立了固定链突然断裂情形下浮式软管释放过程的动力学模型。计算结果表明:浮式软管的释放过程中,软管的最大张力并不是出现在首、尾端;浮式软管的挠性使得波浪力的冲击得到较好的释放,浮式软管的首、尾端易与船舷发生碰撞与摩擦,软管首、尾端垂向升沉较为剧烈,中间区域基本不会发生较大的升沉。计算结果可为浮式软管的释放提供技术支持。

阴极保护监测系统在海洋石油平台上的应用

阐述了阴极保护监测系统的基本原理,探讨了其组成及特点,并针对该系统在海洋石油平台上的应用情况,对监测数据进行了分析并对监测系统软件的使用进行了阐述。阴极保护监测系统实现了对水下平台导管架阴极保护状态的实时监测显示,起到了良好的防腐效果,确保了水下钢结构的正常运营。

潜水设备专用变频电源主电路的设计

针对潜水行业的特点,介绍了一种新型潜水设备专用变频电源,该电源采用变压器和变频电源结合的供电主电路,提供了正常和应急两种情况下的供电模式,可靠地解决了潜水设备的供电问题。通过对1台250 kV.A变频电源主电路的设计,详细介绍了潜水设备专用变频电源主电路的设计及其计算方法,并给出了其实用效果。

基于振动检测的海洋平台固有特性评估方法

海洋平台作为海上油气开采的主要结构形式,在整个生命周期中都会受到外部复杂环境载荷的作用,海洋平台结构长时间在这些载荷的作用下,有时会出现安全问题。一旦海洋平台结构发生破坏,造成的损失是不可估量的,因此,为了做到防患于未然,对于在役中后期的海洋平台进行结构安全评估显得非常必要,文中所述的振动检测评估海洋平台的固有特性就是一种非常有效的手段。

潜水设备专用变频电源的设计

针对潜水行业的特点,介绍了一种新型潜水设备专用变频电源的设计,该电源以TMS320F2812为控制核心,以HCPL316J为驱动电路的核心,采用变压器和变频电源结合的供电主电路,提供了正常和应急两种情况下的供电模式,可靠地解决了潜水设备的供电问题。详细介绍了该变频电源各部分的工作原理、控制方案和电路构成,并给出了其实用效果。试验结果表明,所研制的变频电源可以满足潜水设备供电的需求,并且节约了大量的能源,具有良好的市场前景。

海上平台大型储罐整体吊装的设计与应用

某海上平台大型储罐需陆地建造后海上整体吊装。针对此种薄壁结构物,为解决整体吊装防变形问题,对储罐的吊耳进行了增大吊耳本体及吊耳垫板的尺寸优化设计;为防止罐体的径向变形,采用吊装框架进行吊装,并对框架强度进行结构计算;为解决大型储罐底板的吊装变形问题,采用在储罐底部增加了与罐体底部焊接的十字交叉T型梁加强罐底板的设计方案,并运用ANSYS Workbench有限元软件对罐体进行整体建模计算,模型包括罐体、吊耳以及加强结构。最终设计出了一种能够有效解决储罐吊装变形,且可实现加强结构免拆除、施工免动火以及免除搭设大量脚手架的方案。最后通过工程实践证明了设计方案的可行性。

水下TOFD检测设备研制与试验

介绍了研制的水下超声波衍射时差法(Time of Flight Diffraction Technique,TOFD)检测设备的设计原理、方案及其工作原理与系统组成,基于该设备进行了试验室性能测试及水槽环境下的对比检测试验。结果表明:该设备工作性能稳定,检测结果准确有效,可以满足海洋工程等领域内水下焊接修复后的检测需求。

潜水设备专用变频电源主电路的设计

通过对一台250kV·A变频电源主电路的设计,详细介绍了潜水设备专用变频电源主电路的设计及其计算方法,并给出了其实用效果。目前国内的潜水设备用电多为380V/50Hz,但由于部分公司船舶和国外船舶多为440V/60Hz的船舶供电,致使潜水作业在这些船舶上取电存在一定困难。

基于扫描线间隔的点云压缩方法

针对地铁隧道中地面三维激光扫描仪扫描密度不均的问题,提出了基于扫描线点间距的点云压缩算法。该算法利用扫描仪逐线扫描的特性,滤除同一扫描线上点间距小于给定阈值的扫描点,使压缩后的点云呈现较为均匀的分布。通过实验分析了算法中阈值与压缩率之间的函数关系,建立压缩率与给定阈值倒数的多项式拟合模型并验证了模型的精度。

基于半定量方法的深水海底管道应急维修风险评估研究

随着我国南海深水油气田的开发利用,深水海底管道维修研究成了行业关心的热点问题之一。在调研国内外相关企业维修技术的基础上,形成了500 m和1 500 m海底管道维修工艺流程。根据DNV船级社海洋工程相关规范,提出了深水海底管道维修的半定量风险评估方法,开发了相应的风险评估软件系统。最后,分析比较了500 m和1500 m水深海底管道的机械连接器应急维修流程,应用专家打分法开展了风险分析,并推荐了相关风险控制的措施。

基于阿基米德螺线的地铁隧道建模方法

提出了一种适应于地铁隧道的三维激光点云建模及变形分析方法。该方法根据盾构隧道断面呈椭圆形状的特点,基于阿基米德螺线极径对螺线形状的控制作用,对隧道断面进行局部插值构建隧道模型,并根据模型点分析隧道的变形情况。使用C#编写了建模程序,并通过实例验证了该方法的有效性。

海底埋设管线平管起吊运动分析

基于有限元软件OrcaFlex,充分考虑不规则波浪、海流、管土相互作用以及船舶管线耦合运动,建立海底埋设管线平管起吊模型。参考DNV-RP-F110计算埋深管道受到的土壤阻力,依据DNV-RP-C205确定相关水动力系数。通过数值模拟研究分析管线在平管起吊过程中管道的运动响应以及吊绳张力的时间历程变化,为实际海底管线平管起吊提供一定理论参考。