自升式平台桁架式桩腿选型及优化

为增强自升式平台桩腿选型的合理性和经济性,对柱体式、桁架式桩腿的适用范围和优缺点进行分析,并提出桁架式桩腿参数化设计变量与目标函数。在此基础上对某自升式平台桩腿结构进行优化设计。研究表明:优化后的桩腿结构具有更好的力学性能和经济性。研究成果可为自升式平台桁架式桩腿选型提供一定参考。

冲桩对减缓自升式平台重复插桩滑桩作用研究

破坏遗留桩坑周边原状土可减缓自升式平台重复插桩滑桩作用,采用物理模拟方法开展了某一代表性自升式平台桩靴底部冲桩系统破土效果研究。研究结果表明,冲桩可有效破坏桩坑周边原状黏土,单个喷冲头的最大有效破土半径超过了1.5 m,最大喷冲深度在20 cm内,同时揭示了冲桩时间、冲桩压力、土体抗剪强度对冲桩破土效果的影响规律,并提出了一种新型插桩工艺,可提高重复就位作业效率。

自升式风电平台桩腿升级改造

在某自升式风电平台的桩腿升级改造中,需要拆除4条旧桩腿,更换为4条新桩腿。文章对该项目进行分析研究,开发了自升式风电平台在码头时的旧桩腿拆除和新桩腿吊装技术,通过设计吊环安装方案和定位工装,使新桩腿吊装精度和直线度满足设计图纸要求,最终完成了桩腿升级改造任务。

自升式钻井平台升降控制系统设计与优化研究

本文探究了自升式钻井平台升降控制系统的设计方法,并对钻井平台的水平控制和桩腿电机的同步控制进行了优化分析。该系统由动力传动、升降控制和传感器三个模块构成,采用DCS分布式结构,以中央工控机作为上位机,PLC控制箱作为下位机。前端传感器采集载荷、速度、水平度等信号后,上传至工控机并完成分析处理,然后生成相应的调控指令并发送给下位机。利用下位机控制桩腿上的电机完成升降操作,保证了钻井平台的水平与稳定。在钻井平台上布置水平仪,将水平方向上的位移偏差转化为速度偏差,对桩腿进行独立调控,达到水平控制优化的目的;对桩腿电机使用耦合控制模式,保证了电机在和均衡、同步运行,达到了同步控制优化的目的。

自升式钻井平台桩腿桩靴牺牲阳极应用及研究

为预防自升式钻井平台海水电化学腐蚀带来的金属结构伤害,在钻井平台生命周期有效保护桩腿和桩靴,需要选择合理的牺牲阳极类型及数量。从牺牲阳极的更换时间、阴极保护的确定、牺牲阳极的选择及牺牲阳极数量的计算四个方面进行了介绍,结合海上移动式平台检验规则,对不同位置的保护对象分别进行了计算。研究表明,结合坞检时间,通过计算设计可以选择出不同保护对象对应的标准牺牲阳极类型及数量。

桁架-齿轮齿条式平台桩腿导向装置设计优选

位于升降基础内的导向装置是桩腿升降过程中所依赖的重要组件,平台的频繁升降也极易使导向装置造成损伤和脱落。通过选取三型具有典型代表意义的自升式平台,对其导向装置布置、限位方式、耐磨板与齿尖间隙以及固定方式等方面进行理论论证和案例分析,对所选取的三型平台导向装置设计特点和优劣进行对比并得出结论。

上跨既有线斜腿刚构桥无平衡索整体顶升关键技术

襄荆高速公路某跨线天桥为跨径52.78 m的斜腿刚构桥,为满足净空要求,需将全桥整体顶升抬高60 cm以上。结合该桥特点,在满足不中断交通的要求下,通过方案比选采用无平衡索整体同步顶升方案。该方案通过在斜腿根部设置自平衡构造系统将斜腿水平推力传递到新增的背墙上,平衡了斜腿根部的水平力。在该桥顶升前,首先进行顶升系统和实时监测设备的安装;然后进行千斤顶安装及充压,拱腿及斜撑切割和试顶升,试顶升后分6级将桥梁整体顶升62 cm;最后连接拱腿和斜撑,拆除临时设施,完成顶升施工。为保证施工安全,在顶升全过程进行桥梁顶升高度、结构应变及顶升姿态实时监测。结果表明:桥梁顶升高度和顶升姿态误差均在允许误差范围内;顶升过程中结构应变变化幅度较小,最大值为102.9με,已通过现场预警控制调整恢复至正常值,结构应力控制在安全范围内。

地基边界条件对自升式平台桩腿承载性能的影响

针对深水自升式平台桩靴边界条件模拟问题,以某300英尺(1英尺=0.304 8 m)自升式平台为例,采用ANSYS有限元软件进行静力分析和极限承载力分析,对比常规铰支和弹性基础约束条件对自升式平台桩腿强度的影响,进一步探究不同桩-土边界条件对桩腿极限承载力和失效模式的影响。结果表明:弹性基础约束方式可有效降低重力二阶效应(p-Delta效应)的影响程度,使相应工况下的有效应力明显减小,在这种约束方式下计算得到的桩腿刚度更大且桩腿会率先进入塑性阶段;铰支约束过于保守;在2种边界条件下桩腿的失效模式也有较大差异。研究结果可为自升式平台的设计提供参考。

传统镀锌镀铝锌组向锌铝镁机组的转换需要遵循的工艺路线和必要的设备改造

从镀液中的不同元素对锌铝镁镀层的影响入手进行分析,并提出清洗段采用电解清洗结合磁过滤器是所有锌铝镁机组所必需的;提出了传统镀锌机组改造为6%~11%Al、2%~3%Mg、其余为Zn的工艺路线;镀铝锌机组改造为55%Al、2%Mg、1.6%Si、其余为Zn的工艺路线;并提出了在氮气不能充分提供的前提下完成锌铝镁产品升级的工艺路线。

带有旋流的RH精炼系统循环流动的实验研究

探讨RH真空脱气装置水模型上升管中施加旋流以提高系统精炼效率的可能性,分别采用平直叶片叶轮和轴流式叶轮产生旋流,通过水模型实验,比较有旋流和无旋流上升管中气液两相流体流动现象的差别.利用超声波流量计测量系统的循环流量,利用摄像机记录气液两相流动状态.水模型实验结果表明,与无旋流情况相比,施加旋流后循环流量显著增大.由于向心力作用,气泡向管道中心区域积聚,从而使气泡与杂质物碰撞合并的机会大大增加;同时还能够避免气泡吸附在管壁上,提高RH真空精炼装置的寿命.

自升式钻井平台倒K型桩腿结构优化设计

综合考虑了风浪流等环境载荷及环境载荷作用角度的影响,运用有限元软件对自升式钻井平台倒K型桩腿结构尺寸进行了优化,并基于优化结果论述了倒K型桩腿结构尺寸及其力学性能随位移约束的变化规律。研究结果表明:不同位移约束下,倒K型桩腿弦杆、横撑杆、斜撑杆及内撑杆的体积比例分别保持在77%、9%、13%及1%左右;而在相同的位移约束下,最大应力会随着作用角度的变化围绕平均应力上下波动,且波动率约为±0.0775%。

自升式钻井平台插桩分析的几个关键问题

独立桩脚自升式钻井平台在我国海洋石油勘探开发中的应用已有三十多年的历史,在长期平台插桩分析工作的基础,虽然积累了丰富的经验,但面对新的勘探区域,也会出现预测不准的情况。究其原因主要是对场地土质条件了解不够充分、土质参数评价不够准确、计算模型过于单一和地区经验积累不足等。为提高插桩分析结果的准确性,通过多次工程插桩实践,总结了插桩分析几个需重点关注问题。结合某工程实例,在考虑这些关键问题的基础上,得到插桩分析预测结果与实际插桩结果基本吻合。

高强度桩腿齿条厚板切割数值仿真研究

建立了适用于高强度海洋平台桩腿齿条厚板氧乙炔切割的预热热源与燃烧热源叠加的新型复合热源模型。确定了热源模型中各类参数,应用Jmatpro计算NV E690的热物理性能参数,并根据金属学的知识,对计算结果进行修正。利用大型弹塑性有限元分析软件ANSYS数值模拟桩腿齿条厚板的切割过程,并与实际加工实测数据对比,验证了材料的热物理性能及热源模型的可靠性。

UPS前置四桥臂PWM整流器控制策略

分析了无变压器的双变换式UPS的功率流动。根据瞬时功率理论,当UPS带不平衡负载时,逆变器需要提供平均功率和二次脉动功率。为了保证功率平衡,由整流器提供平均功率,而母线电容提供二次脉动功率。而由此产生的母线电压脉动会使得整流器三相输入电流耦合低次谐波。本文提出了一种滑动平均的算法来滤除母线电压反馈中的二次脉动分量,使得整流器能有效的提供平均功率。并针对UPS中前置四桥臂PWM整流器提出了一种基于abc坐标系下的双环控制策略。该方法可以有效抑制公共桥臂上的电流对整流器的影响,在电网某一相故障时,其余两相也能继续正常工作。仿真研究和实验结果验证了理论分析结论。

基于拔桩能力的自升式平台海外作业优选

针对某海外项目中可能遇到的钻井平台压载后入泥深度过大和拔桩困难的问题,开展平台优选计算。首先搜集了预定作业井位周围井位的地质勘查资料,利用二次插值法进行作业井位地质勘察数据计算,据此计算了桩脚入泥深度,并根据作业平台结构参数计算了平台的拔桩阻力。为解决平台极限拔桩能力小于拔桩阻力的问题,设计了可控冲桩阀和冲桩系统以消除或减小桩靴底部的吸附力、桩靴侧部土体剪切力和桩靴上部土重。最后将平台拔桩能力与最终拔桩阻力进行对比,给出平台推荐结果。

基于谱分析法的桩腿疲劳寿命研究

基于S-N曲线和Miner线性累计损伤理论,采用谱分析法对海洋平台的桩腿典型节点的疲劳强度进行了评估;通过采用等效梁单元、梁单元、线性弹簧单元和线弹性基础模型来模拟船体、桩腿、船体-桩腿和桩靴-土壤等实体,利用stokes fifth-order波浪理论来分析计算不同浪向角及波浪频率下典型节点的热点应力传递函数;并采用中国南海波浪散布图,对桩腿各典型节点进行疲劳强度评估分析;根据CCS规范计算得出海洋平台桩腿管节点处的波劳寿命为41.3a,位于水面附近.分析结果可为同类型平台桩腿的结构设计和开发提供一定的参考.

自升式海洋平台桩腿结构优化设计

以自升式海洋平台三种典型桩腿形式作为研究对象,采用有限元软件ANSYS对不同桩腿结构进行数值分析,对比分析结果表明倒K型桩腿具有较好的力学性能。通过优化倒K型桩腿结构尺寸使其在保持较好力学性能的同时更具经济性。

基于腐蚀疲劳裂纹扩展的自升式海洋平台桩腿时变可靠性研究

文章研究了腐蚀与疲劳载荷耦合作用下自升式平台桩腿服役可靠性问题。采用ANSYS对自升式海洋平台桩腿结构进行建模,根据平台服役海域的波浪散布图对桩腿结构的工况进行划分,确定浪溅区桩腿结构的疲劳关键节点及其等效应力。以桩腿材料E690高强度钢为对象,进行腐蚀疲劳裂纹扩展试验,获得了不同环境下的疲劳裂纹扩展参数。提出了基于断裂力学的浪溅区桩腿关键节点的时变可靠性模型,与采用现有腐蚀模型的桩腿时变可靠性指标进行了对比,结果表明,文章所提出的方法能有效地反映平台桩腿服役期间关键节点的时变可靠性变化趋势,为平台在服役期间的安全运行与维护保养提供了理论指导。

自升式钻井平台冲桩系统技术分析及优化方案

现有自升式钻井平台的冲桩系统在作业地不能很好地发挥其辅助拔桩功能。对比分析几套典型冲桩系统的结构特点及优缺点,提出冲桩系统的优化方案和发展建议,使该系统能够高效地完成其正常的作业功能。

桁架腿自升式钻井平台综述及国产化

本文介绍了桁架腿自升式钻井平台国内外技术现状及发展趋势，并分析了桁架腿自升式钻井平台国产化的必要性和关键技术。