半潜式风机平台耦合动力学建模与验证

在FAST-AQWA(F2A)与OpenFAST中建立集空气动力、水动力、风机、半潜式平台与系泊系统于一体的海上漂浮式风力发电机组耦合模型,分别在稳定风况与额定湍流风况下进行仿真。结果表明,F2A与OpenFAST仿真结果基本一致,验证了F2A模块对于漂浮式风电机组仿真的有效性。所作研究将为海上漂浮式风电机组的建模仿真提供参考。

海上半潜式水秀平台流固耦合强度分析

针对目前海上大型半潜式水秀平台强度评估缺少专业的系统解决方案这一问题,基于船级社规范,对海上大型半潜式水秀平台进行结构设计,并用Fluent软件对平台进行多工况流固双向耦合计算。最后,按海上移动平台入级规范进行强度衡准和性能评估,并在实际工程中进行应用。因此,对于设计类似海上大型半潜式水秀平台,应用船舶设计规范和强度评估是可行的。

深远海半潜式风电安装平台及锚泊系统设计

随着中国海上风电场开发建设逐步向深远海推进,基于近海风电场装运分离的安装模式已难以满足深远海风电场建设需求。针对深远海海上风电场施工难题,研发了一种装运一体化的半潜式风电安装平台及锚泊系统。围绕稳性和水动力性能确定了半潜式平台主尺度,确保其稳性满足规范要求,同时又保证其在迁移、作业和自存工况具有良好的运动性能;基于时域耦合分析法对平台作业工况和自存工况的锚泊性能进行了分析,验证了锚泊系统的安全性。研究结果表明,所设计的半潜式风电安装平台及锚泊系统可满足10MW+机组在深远海的装运要求,为深远海海上风电开发和海工装备建造提供了参考方案。

大型半潜式钻井平台高压配电系统的开发研究

对大型半潜式钻井平台高压配电系统进行了开发研究。该系统由八台相同型号的柴油发电机组和一台应急柴油发电机组 ,构成两个独立的发电及配电系统。系统包括以下组成部分 :两个 11kVAC高压配电盘 ,每个配电盘连接四台发电机 ;两个 6 90VAC低压主配电盘 ;八组动力定位电动机调速配电系统 (ASDS) ;应急发电机组提供 6 90VAC电压 ;两台不间断电源(UPS)为主控系统提供 2 30VAC电压。在系统中 ,两个 6 90VAC低压主配电盘通过电缆和断路器交互馈接 ,两个 11kVAC高压配电盘分别安装在两个专用配电室内 ,也通过断路器将它们互相连接起来 ,并根据需要进行分断或接通控制。各配电盘经由变压器或断路器的配电 ,均由安全及自动控制系统 (SAS)进行遥控。

超大型半潜式起重铺管平台结构设计研究

结合现行的规范和最新的分析软件,对一超大型半潜式起重铺管平台的水动力性能和结构强度进行评估,为该平台的结构设计提供了重要参考依据。同时,对超大型半潜式起重铺管平台结构设计的关键技术及方法进行了归纳和总结。

随机波作用下半潜式超大型海上浮式基地时域动力响应简化计算方法

基于半潜式超大型浮式结构"刚性模块-柔性连接构件"计算模型,以其中典型的移动式海上基地(Mobile Offshore Base,MOB)作为对象,研究该结构时域动力响应的简化计算方法。经理论推导得到D'Alembert动力学平衡方程中MOB运动的各水动力系数矩阵、波浪激励力矩阵及连接构件约束力矩阵内各系数的简易计算公式。以"三模块模型"MOB为例,探讨其在6级海况浪向角在0°~90°变化时,各模块的动力响应位移随时间的变化规律,并统计其最大值与文献资料中的实测结果进行对比。经研究表明:运用本文理论模型和简化算法的数值计算结果与文献中的实测数据能够相互吻合,可验证本算法的正确性、可行性与合理性,研究成果可为半潜式超大型浮式结构动力响应分析提供一定的理论支撑。

半潜式钻井平台大型模块坞墩布置方案研究

半潜式钻井平台大型模块入坞后的坞墩布置对总组技术尤为重要。根据大型模块总组技术的特点,制定了大型模块进坞后的坞墩布置方案,并运用有限元的方法对模块的结构强度进行分析,而后对大型模块总组状态制定两种坞墩方案,对比分析两种方案的特点,最终确定大型模块总组时采用的坞墩布置方案。

大型半潜式钻井平台安全关键技术研究

BINGO-90 0 0型平台是目前世界上最先进的第五代半潜式钻井平台 ,能在深海 (工作水深 3 0 0 0 m) ,恶劣气候海况 (零下 2 0℃、风速 41 m/s、浪高 3 2 m)下开采石油。以 BINGO-90 0 0型平台为例 ,介绍了平台结构和压载状态实时监测系统设计的关键技术问题 ,以及基于疲劳寿命分析的结构设计思想。展开了该平台波浪载荷的分析计算 ,在此基础上对主体结构进行了三维有限元强度分析。对平台特殊结构如 K型管节点及支撑结构和立柱结构进行了强度分析和疲劳寿命分析。还研究了平台吃水数据采集、压载状态监测等技术。通过以上关键技术的研究 ,平台结构设计更趋安全可靠合理 ,既具有必需的强度储备 。

10 MW级海上风电新型浮式基础结构强度分析

针对应用于50 m水深海域的10 MW海上风力机,设计由三浮筒及三立柱组成的新型浮式基础,建立带有骨材结构的有限元分析模型。对于有关此新型浮式基础的设计波参数,一般选用随机性设计波的方法来确定,对波浪载荷工况下的整体结构。重点研究浮筒的骨材尺寸以及骨材间距对新型浮式基础强度的影响规律,并得到纵横骨材尺寸组合对新型浮式基础整体强度的影响规律。研究表明,新型浮式基础结构高应力区域位于3个浮筒连接处,浮筒板单元应力水平受骨材尺寸和骨材间距的共同影响,采用合适的尺寸间距组合可在应力水平相当的情况下显著降低用钢量。

半潜式起重拆解平台对海上拆除作业的适应性

基于招商局重工开发建造的半潜式起重拆解平台的技术特点,从海上拆除市场、耐波性、起重能力、双机联合起重、非对称平台型式和居住能力等方面进行说明,分析目标平台作为经济型起重拆解装备对海上拆除作业的适应性,为海上平台拆除作业装备的开发提供参考。

半潜式钻井平台的海上拖航

当前，海上拖带大型钻井平台，占远洋拖航业务较大比例。对大型平台的拖带，为保证拖航安全，从航行计划的制订、被拖物稳性、拖航索具的准备、接解拖的准备、海上应急情况的准备等，各个环节均需慎密考虑，认真落实。以下就拖带半潜式平台谈谈体会：

大型半潜式钻井平台结构设计关键技术研究

以BINGO 90 0 0型半潜式钻井平台为依据 ,重点介绍了平台结构设计应解决的几个主要关键技术问题。展开了对该平台在波浪作用下载荷的分析计算 ,在此基础上对主体结构进行了三维有限元强度分析。对平台特殊结构如K型管节点及支撑结构和立柱结构进行了专门的强度分析和疲劳寿命分析。同时对主体结构遭受破损后出现极限强度不足而导致结构破坏这一情况 ,提出了对受损主体结构极限强度分析与可靠性评估的设计思路和方法。通过以上关键设计技术的研究 ,可使平台结构设计更趋安全可靠合理 ,既具有必须的强度储备 ,又可减轻结构重量。

一种半潜式平台锚绞车海上试验方法

以某国产大型半潜式生活平台的锚绞车海上试验为参考对象,根据国产锚绞车的功能特点,结合相关规范和试验条件,介绍锚绞车海上试验的内容和方法。

BINGO9000半潜式钻井平台疲劳强度分析

本文对BINGO9000半潜式钻井平台进行了疲劳强度分析。首先 ,建立了该平台整体三维有限元模型 ,结合北海波浪长期分布资料 ,计算了72种波浪载荷工况下的整体结构应力 ,为管节点结构局部应力分析提供边界条件。其次 ,建立了管节点结构局部有限元模型进行疲劳强度分析。在计算管节点结构应力范围时 ,本文应用热点应力法 ,并根据DNV规范提供的S -N曲线 ,以及Miner线性疲劳累积损伤准则计算出管节点结构的疲劳寿命。本文最后给出了一些有意义的结论 。

选择性测试阀在海上半潜式平台高温高压井测试作业中的应用

选择性测试阀较以往地层油气测试中使用的LPR-N阀在结构、性能、原理上有了较大改进,其锁开功能在半潜式平台所钻东方某高温高压井中得到充分体现,该选择性测试阀的使用使得现场测试工艺更加简便、安全、可靠。本文结合现场实际情况,介绍选择性测试阀的优点。

全球海上油气浮式生产装置概述——浮式生产装置主要有浮式生产储卸油装置、半潜式生产平台、张力腿平台、深吃水立柱式平台

海上油气生产装置对于海上油气生产至关重要，主要包括浮式生产装置（MOPU）和坐底式生产平台。浮式生产装置因其适用的水深范围宽（大部分用于深水）和机动性强，近年来发展很快。浮式生产装置主要有四大类（图1）：浮式生产储卸油装置（FPSO）、半潜式生产平台（Semi）、张力腿平台（TLP）和深吃水立柱式平台（Spar），它们分别于1977年、1975年、1984年和1996年首次投入使用。

基于浮体Morison方程的半潜式超大型浮式结构波浪力简化计算方法

文章研究了半潜式超大型浮式结构中移动式海上基地（MOB）在高海况随机波作用下波浪力的简化计算方法。基于修正后的浮体Morison方程,理论推导得出了MOB结构波浪力的计算公式。以MOB结构＂三模块模型＂为例,研究其在6级海况条件下基于Bretschneider谱模拟的随机不规则波中浪向角变化在0°~90°范围内,各模块的波浪力—历时规律,将简化算法的计算结果统计值与势流理论的结果进行对比,并对二者进行误差分析。结果表明,运用简化算法得到的MOB波浪力统计结果与势流理论的结果吻合程度高,且二者之间的相对误差在工程允许的范围之内,可充分验证简化算法的正确性、合理性与可行性。文中提出的算法相比于势流理论更加简单,建议在结构初步设计阶段运用该方法,可高效评估大量不同工况下MOB结构的波浪荷载,研究成果可为半潜式超大型浮式结构动力响应研究奠定基础。

半潜式钻井平台总段吊装强度数值计算

半潜式钻井平台因结构复杂和设备繁多,对建造周期提出了更高的要求。实现总段吊装大型化,提高吊装前的预舾装程度,这对提高生产效率、缩短平台建造周期、降低平台建造成本具有十分重要的意义。应用有限元数值计算分析技术,对吊装状态下平台大型总段的结构响应(应力与变形)进行研究,通过分析各总段构件的结构强度,对吊装方案进行评估,并对平台大型总段吊装提出一些建议和措施。

一种半潜式海上钻井平台岩屑存储系统

本文以应用于某第七代半潜式钻井平台的岩屑存储系统为研究对象,阐述了该系统设计理念,设计要素及系统构成,此系统将所有设备布置在露天甲板面以下,其排放系统不会对海洋环境造成任何威胁,同时可对操作人员提供最大程度的安全保障,满足了对海洋环境和人员作业安全日趋严格的基本要求。

半潜式超大型浮式结构水动力系数研究

以半潜式超大型浮式结构在动力响应分析中的各水动力系数为研究对象,经理论推导得到D’Alembert动力学方程中的移动式海上基地(MOB)单模块运动的结构质量、结构附加质量、静恢复力系数的简易计算公式。以MOB的"三模块模型"为例,研究其在6级海况浪向角为0°~90°条件下,各模块的附加质量系数及静恢复力系数的历时规律,以实例MOB中的第1个模块为代表展示了计算结果,并统计其最大值与文献资料中的结果进行对比。结果表明:运用本理论公式计算的结果与文献中所得结果相似,可验证本理论公式的正确性、可行性与合理性,为求解半潜式超大型浮式结构模块动力响应位移及转角提供简便的方法。