海洋平台桩管自动焊工艺研究与应用

开展了船用钢DH36的自动焊工艺研究,提出了以药芯焊丝气保护焊接为核心,采用桩管2G对接的自动焊设备及配套的工艺技术,开发出高效稳定的自动焊工艺的设计思路,并付诸于实施,有针对性地解决了海洋平台桩管焊接效率低的现状。首先简要介绍了模块化设计的新型桩管自动焊设备,而后详细地论述了焊接工艺开发、工艺的现场应用及应用效果等,重点对材料的焊接性分析、焊接方法的选择、焊接工艺试验、焊接工艺评定试验等进行了较为深入的阐述。结果表明,采用气保护药芯焊丝的自动焊接头的各项性能指标均满足标准AWS D1.1 M-2020的要求,所制定焊接工艺的焊接效率和质量得到明显提升。该技术已在埕海项目中完成了应用试验。

海上风电某大型稳桩平台运输船选型分析

针对海上桩基施工所需的大型稳桩平台的运输驳船选型、稳桩平台位置选择、绑扎设计、舱室调载的合理规划问题,以北方海域某风电项目为背景,对驳船进行完整稳性分析、总纵强度分析和运动响应分析。发现中拱对该驳船总纵强度的影响要大于中垂,重物装载位置合理可以减小中拱影响,3~9 s周期的横浪对该驳船航行最为不利。结果表明,该驳船稳性、总纵强度的安全裕度较大,运动响应安全合理,具备运输该大型稳桩平台的能力。

大直径单桩基础稳桩平台结构强度分析

针对自升式海上风电安装船/平台自带的抱桩器纠偏载荷较小、传统稳桩平台作业水深有限、均无法满足大直径单桩基础沉桩作业需求等问题,设计一款可适用于大直径单桩基础施工的新型稳桩平台。考虑稳桩平台底部有支撑和无支撑两种情况,采用SESAM软件对其整体结构强度进行计算分析;基于DNV规范,分别采用手工计算校核和ANSYS Workbench软件模拟两种方式,对其主吊耳局部结构强度进行评估。结果表明,新型稳桩平台整体结构强度和主吊耳局部结构强度均满足要求,主吊耳有限元计算应力值较手工校核应力值更大。

埕岛海域自升式平台桩靴冲刷贯入影响分析

自升式平台作为海上油区的重要生产设施,其桩腿周围海床存在冲刷现象,为平台的安全生产带来隐患,且由于地层不同的影响,导致平台在就位作业中存在滑移和穿刺的风险。桩靴贯入的承载力分析是指导自升式平台插桩的关键,目前桩基冲刷深度的研究相对成熟,但海床冲刷对于平台贯入的影响研究较少。根据实际海洋环境地质条件及平台作业数据,针对自升式平台插桩就位难题,建立冲刷条件下桩腿承载力数据分析模型,研究桩靴贯入过程中承载力变化过程,分析影响桩靴承载力的关键参数,发现冲刷深度达2 m及以上时,桩靴发生较大位移并产生安全隐患,从而为自升式平台在不同地质环境条件下插桩稳定提供技术支撑。

浅析钢管桩栈桥及平台在水上桥梁施工中的应用

本文通过对钢管桩栈桥及平台在水上桥梁施工中的应用进行深入研究和分析,旨在探讨其在水上桥梁施工中的作用和效果。首先介绍了钢管桩栈桥及平台的背景和发展动态,然后阐述了其结构特点和施工方法。接着,分析了其在水上桥梁施工中的局限性。最后,总结了本文的研究成果,强调了钢管桩栈桥及平台在水上桥梁施工中的重要作用,特别是在解决复杂水域条件下的挑战时。提出了一些改进和发展方向的建议,以期为未来水上桥梁施工提供更多有效的支持和指导。

基于永临结合的高桩码头钢管桩平台应用研究

本文研究了基于永临结合理念的高桩码头钢管桩平台在巴基斯坦卡西姆港煤、水泥/矿渣码头工程中的应用。通过详细分析该工程的水文、气象条件,设计了钢管桩平台的结构,包括临时便桥及附属设施,并进行了结构受力分析与荷载分析,以确保平台的稳定性和安全性。在施工阶段,探讨了钢管桩施工、主梁及上部结构施工、牛腿、横向连接件、剪刀撑的焊接以及附属设施的安装等关键技术环节。研究结果表明:该永临结合的钢管桩平台设计方案满足了工程需求,提高了施工效率,降低了成本,为类似工程提供了有价值的参考。

深水陡坡裸岩钻孔平台及桩基施工技术

本文以实际工程为例,详细介绍了深水陡坡裸岩环境下的桩基施工平台设计与施工技术。施工方案中,采用钢管桩作为主要支撑结构,通过预埋防滑移锚栓、加工固定钢围堰模板、安装钢管桩及搭建钢平台等步骤,构建稳固的施工平台。在此基础上,进行护筒定位、冲击成孔、钢筋笼制作吊装及水下混凝土灌注等桩基施工作业。该技术方案利用固定工作平台,确保了深水裸岩环境下的桩基施工安全与高效。

梁系平面刚度偏心分布高桩平台结构地震响应

基于工程实例,采用反应谱方法、时程分析法对梁系平面刚度偏心分布高桩平台结构地震响应规律进行分析研究。结果发现:横向地震作用下,反应谱法和人工波时程分析法计算结果较为接近,天然波时程分析法结果则因选波呈现差异;桩基二维、三维模型计算结果较为接近,横梁二维、三维模型剪力峰值计算结果接近,弯矩峰值结果差异大。纵向地震作用下,三维反应谱法和人工波时程分析法计算结果接近。不同计算模式对比表明三维反应谱法适应性较好。抗震设防烈度大于7度时,该类型平台结构桩基不宜选用PHC桩。对梁-板连接刚性系数λ进行参数分析表明:λ变化对横梁、纵梁内力的影响大于对桩基的影响,对纵横梁弯矩的影响大于对剪力的影响,且纵向地震作用下影响程度大于横向地震。说明板、梁之间的约束状态改变了结构的刚度分配情况,进而对结构的地震效应产生规律性影响。

应力波在平台-桩系统中传播的实验研究

分析了应力波在平台-桩系统中的传播图案。对有限尺寸的平台来说,应力波在平台边界面上会发生反射,反射波不仅有同类波同时还有转换波,除此之外,平台表面的响应还受桩及桩土相互作用的影响。除非桩身反射波走时较长,可以避开平台上的各种干扰波,否则,由平台实测波形特征来分析平台下桩的完整性是很困难的。通过对平台上完整桩实测波形与异常桩波形进行比较,可以提高波形识别的准确度,此外,根据桩侧面测点及平台表面测点走时、相位、幅值间关系,将两者信号进行比较,可以从复杂的信号中辨别出桩身反射波信号。

海洋废弃平台桩基拆除切割方法的研究和发展

桩基切割是海洋废弃平台拆除作业中的一项比较困难的工作。综述了可用于平台桩基切割的潜水员水下火焰切割、聚能爆破切割、旋转式内部机械切割、磨料高压射流切割和金刚石绳锯机切割五种方法。详细叙述了金刚石绳锯机切割海洋结构物的发展历程,对用于废弃平台桩基切割的绳锯机进行了结构及功能的上的全面介绍,并且分析了国外此方面的最新成果,展示了一些典型的绳锯机切割桩基工程实例。通过对比分析可知金刚石绳锯机切割桩基是一种比较安全可靠、先进环保的方法。

海洋废弃平台桩基拆除绳锯机动态条件下夹紧力的研究

介绍了废弃平台桩基拆除水下绳锯机的组成和工作原理。对夹紧装置建立了简化力学模型。分析了绳锯机夹紧桩基工作时的受力,得到了绳锯机动态条件下最小夹紧力数学模型。根据绳锯机的实际工作环境,采用该数学模型计算了夹紧装置的最小夹紧力,并与静态夹紧力计算结果进行了比较,此结果为绳锯机液压系统参数选择及夹紧装置结构设计打下了理论基础。

自升式平台插桩对邻近平台桩基础的影响研究

自升式钻井平台可以往返于不同油气田实施钻修井作业,其作业地点常常紧邻导管架等固定平台,桩靴插桩导致的挤土效应会使邻近固定平台的桩基础受到附加水平荷载,这一荷载在桩基设计中并未考虑,因此成为平台稳定性的安全隐患。为此开展了离心模型试验,研究黏性土中不同桩靴插桩深度对不同距离桩基的水平变形影响;分别建立了基于球孔扩张理论及非线性地基梁模型的两阶段理论算法和基于三维CEL模型的大变形有限元分析法,求解了桩靴插桩导致的邻近桩基桩身附加弯矩及位移。对比离心试验结果,两种方法预测的桩身附加弯矩及水平位移均与实测值较为吻合,证明了分析方法的可靠性。同时发现桩靴插桩导致的桩身附加应力达到51 MPa,表明自升式平台插桩作业对邻近平台桩基础的影响不容忽视,最后给出了理论算法与大变形法在实际工程使用中的一些建议。

自升式钻井船插桩对邻近平台桩基影响的评价方法探讨

自升式钻井船被广泛用于中、浅水域油气钻井、勘探开发或平台维修等海洋工程。通常,钻井船靠作业臂工作,由于其极限长度有限,所以钻井船作业时经常紧邻固定式导管架海洋平台。软弱土层中,钻井船就位时插桩深度较深,插桩过程中大量土体被排开,致使邻近平台桩基可能承受很大的附加荷载,这些附加荷载与桩基原有的荷载相叠加,很有可能超出其原有设计承载能力,引起严重的工程安全隐患和经济损失。如何可靠地评估自升式钻井船插桩对邻近导管架平台桩基的影响,从而优化钻井船定位并指导导管架平台桩基础的早期设计,是我国当前海上油气开发亟需解决的一个难点问题,迄今为止尚没有形成一种被广泛认可的方法。基于此,系统阐述了评价自升式钻井船插桩对邻近桩基影响的方法,包括模型试验、简化理论方法和数值方法,分析了现有方法中存在的问题,并对未来的研究方向提出了建议,供读者参考。

波流作用下导管架平台桩基冲刷试验研究

海洋导管架平台桩基冲刷受到环境条件(波浪和海流)、桩径大小和海床表面土体复杂特性条件影响,现场分析极其困难。现有各种桩基冲刷计算理论均建立在一定的简化假设基础上,与实际桩基冲刷状况存在一定程度上的偏差。以JZ20-2MUQ型导管架平台为原型做缩尺模型试验,与理论分析相比,能够更加真实地模拟出桩基冲刷现象以及形成的冲刷坑形态和大小。利用试验测量数据研究了各影响因子对桩基最大冲刷深度的影响,且用Origin数据分析软件对各影响因子的数据进行准确拟合处理,得出导管架平台桩基冲刷在粘土条件下最大深度非线性回归公式,该公式概念清晰,具有很好的实用性,可为基于冲刷的导管架平台桩基设计提供科学依据。

考虑桩土作用独桩海洋平台横向振动特性研究

采用动 Winkler弹性地基梁模型模拟桩土间动力相互作用 ,并考虑了流体与桩间相互作用 ,通过组合成层土中、水中桩单元的刚度阵 ,推得了独桩海洋平台连续系统横向振动的动刚度阵及在波浪力作用下平台甲板处的频率响应函数 ,进而求得了在确定性波浪力及随机波浪力作用下桩身任意点的位移响应。最后 ,通过算例研究和分析了在随机波浪力作用下成层土参数、甲板上重量及冲刷淘深等因素对平台振动响应的影响。

腐蚀条件下平台桩腿疲劳损伤寿命的预测

介绍了在海水腐蚀环境中海上平台桩腿的疲劳寿命试验 ,得出了桩腿腐蚀试样及光滑试样的S -N曲线及da/dN -ΔK曲线 ,得到了服役海上平台桩腿的疲劳损伤计算方法。考虑了海水中的均匀腐蚀损伤及点蚀损伤 ,给出了这些腐蚀损伤的计算方法。根据疲劳与腐蚀两类损伤的综合评价 ,给出了桩腿实际寿命的预测方法。

海洋废弃平台桩基拆除绳锯机切割驱动性能研究

海洋废弃平台拆除过程中可以采用绳锯机切断桩基,适当大小的切割驱动力是绳锯机安全稳定工作的前提条件。介绍绳锯机工作原理,分析绳锯机平稳运行与非平稳运行过程中的切割驱动力计算方法。根据绳锯机的一些已知设计条件,采用非平稳运行时的算法计算了绳锯机的关键驱动几何参数。实验结果表明,由此参数设计的绳锯机能够满足实际桩基切割要求,同时分析了金刚石颗粒的存在对驱动过程的影响。

海洋废弃平台桩基拆除绳锯机夹紧力的阻抗控制策略研究

海洋废弃平台拆除过程中可以采用水下绳锯机切断桩基,适当大小的夹紧力是绳锯机安全稳定工作的前提条件。分析绳锯机夹紧力控制策略,建立绳锯机夹紧瓣夹紧桩基时的动力学方程,提出采用位置型神经网络阻抗控制方法来控制夹紧力,设计神经网络补偿器。根据绳锯机的实际工程样机,对多种情况下的力控制进行仿真研究,结果表明:位置型神经网络阻抗控制方法可以很好地补偿夹紧瓣动力学模型和位置的不确定性,适合于绳锯机夹紧力控制。

海洋废弃平台桩基拆除绳锯机夹紧齿优化设计研究

海洋废弃平台桩基拆除绳锯机是一种近年发展起来的新型水下作业机具,它主要由绳锯机本体和液压控制系统构成,绳锯机夹紧瓣上的夹紧齿可以使绳锯机安全、稳定地工作。介绍了夹紧齿的结构,分析得到了夹紧齿尺寸和齿周过渡曲线的优化数学模型,采用有限元法优化得到了夹紧齿关键参数。根据优化结果设计制造了夹紧齿,实验结果表明:该夹紧齿能够满足要求,为绳锯机的安全稳定工作打下了一定的基础。

海洋废弃平台桩基拆除绳锯机方案分析与研究

海洋石油开采基地平台被废弃后需要拆除,绳锯机是一种新型环保的水下切割工具,研发中可借鉴的技术、信息非常少,其合理方案的分析较困难。分析了一种灰色关联投影的I-QFD-E方法,根据绳锯机的技术研发指标,得到了绳锯机的质量要素,采用灰色关联投影的I-QFD-E方法对几种可行性方案进行了研究。根据研究结果选取了最优方案,研发了废弃平台桩基拆除绳锯机。通过实验表明,该绳锯机达到了预期要求,表明了该方法的合理性。