海洋工程技术发展现状及趋势

海上运输等方式的出现是海洋工程发展的第一步,随着时代变迁,海洋工程技术已经产生了大量的研究结果以及研究内容,海洋工程技术的发展不仅提升了海洋资源的利用率,同时也为国家综合实力的提升打下了良好的基础。海洋工程技术所涉及到的内容较多,本次研究将以海洋工程技术之中的海洋观测技术为主,对海洋工程技术的发展现状以及趋势展开进一步的探究。

从吸力锚到筒型基础平台——关于近海吸力式基础的工程经验和技术思考

扼要介绍自1994年以来在渤海及南海海域从事吸力锚及筒型基础平台的设计、研究、现场实验与监测以及制造与安装等系列工作的经验,并从一个致力于近海工程开发事业的专业企业发展的角度回顾总结这些经验,提出以适应我国近海工程发展要求为出发点进一步提高技术水平和管理水平的思考。

海上油气混输国产软管技术研究及首次应用

海洋软管技术在国内属起步阶段,国内目前只有在涠洲6-1油田使用小口径无骨架层软管的应用实例,水深只有40m,为输气管道。湛江分公司和软管生产方经过周密计算,攻克种种技术难点,创新性的采用"国产自主设计大口径软管+国产自主设计智能连接器"维修125m深海油气混输海管,并获得成功,为国产大口径软管应用于深海油气混输中开辟了先例,相关技术已获专利授权,为国内首创。

单点系泊船形养殖设施的水动力性能研究

中国沿海浮式养殖设施受季风和台风等影响不利于多点固定系泊,采用单点系泊方式有利于在位安全。针对船型养殖设施采用单点系泊系统作为系泊装置,能够很好地适应恶劣环境,本文使用AQWA(Advanced Quantitative Wave Analysis)软件进行水动力性能的数值分析,对三角浮框和方形浮框不同入射角度下的幅值响应算子(Response Amplitude Operator,RAOs)、辐射阻尼和一阶波浪力进行频域计算,以及进行水动力时域计算。分析不同工况组合条件下养殖设施的运动响应及系泊力响应,评估在作业海域设施的在位安全性。

海洋输油管道保温技术研究进展

从保温材料结构方面对其进行分类,并讨论了海洋管道保温结构的性能特点。保温材料主要包括实心保温材料、多孔结构保温材料及复合保温材料,其中空心微珠复合聚氨酯和聚丙烯是目前海底管道最主要的保温材料。管道保温结构主要包括管中管结构、单层保温配重管以及集束管系统。随着深海油气的开发,缠绕有保温带的保温复合软管将成为未来发展的方向。

绥中36-1海底软管泄漏原油回收系统的设计、试验及海上安装

针对绥中 36 - 1油田海底软管漏油问题 ,提出一种在水下封闭漏油点并直接回收泄漏原油的特殊修复系统。在室内原型试验检验的基础上 ,对系统进行了成功的设计和海上安装 。

海洋柔性软管起始端铺设施工技术浅析

海洋柔性软管的应用正在逐渐的增加,对于施工时起始端的连接安装方式研究还不系统,制约了工程应用的系统化。结合在渤海锦州油田注水软管的施工,对于海洋柔性软管的起始端铺设过程进行详细的技术解析,对主要的施工过程如就位与预处理、牵引与导向装置安装、管道下放及法兰连接进行详细说明,阐述了起始端连接的系统技术。该技术已经成功应用于工程实践,可以为今后浅水区柔性管道铺设施工提供技术参照。

海洋柔性复合软管施工保护技术及应用

海洋复合软管在海上油气田开发中得到了越来越广泛的使用,具有良好的综合经济效益。在软管的运输和施工过程中如何保护好管道,避免由于弯折、划伤、扭转、过度挤压等原因造成软管过早失效是需要重点关注的问题。针对可能存在的风险提出具有可行性的技术解决方案,并经过实际工程项目使用实践,取得了预期效果,为后续类似项目提供了可借鉴的经验。

筒形基础屈曲强度及非线性有限元分析

为解决筒基屈曲强度的问题,使筒形基础得到更好发展,通过非线性有限元方法对于筒基的临界屈曲强度进行了分析,并结合工程实践对屈曲问题出现的原因进行了探讨,为日后此类问题的解决提供了宝贵的经验。

关于船舶与海洋工程结构极限强度分析

船舶和海洋工程的结构极限强度将直接影响船舶运行的安全性和可靠性,因此为了更好地对其结构的整体强度进行测算,就需要将逐步破坏、有限元、直接计算三种方式融入到结构极限强度控制中,进而确保船舶强度能够应对复杂的海上作业情况,同时满足海洋事业的发展。本文将对船舶搁浅后钢结构损坏的变形程度检测及工程结构极限强度的数值进行探讨,以此更好地确保船舶和海洋事业运行的稳定性。

CFRP约束高强混凝土方柱应力-应变关系分析模型

目的研究CFRP(碳纤维增强塑料)约束高强混凝土构件的性能及基本受力特点,建立其应力-应变关系模型.方法通过不同加固形式的9组试件,对碳纤维布约束高强混凝土方柱的应力-应变关系进行了试验研究,考虑了碳纤维布用量、粘贴方式、纤维布条带间距等因素对约束效果的影响.结果给出了碳纤维布约束高强混凝土方柱峰值应力和峰值应变的计算公式及其应力-应变关系模型.结论不论是纤维布条带包裹,还是纤维布完全包裹的试件,加固后高强混凝土柱体的抗压强度都有一定的提高;其中纤维布用量增大时,抗压强度增强;全包试件比条带式包裹承载力增强效果显著.加固后试件的应力-应变曲线的下降段趋于平缓,延性有所提高,但破坏时仍具有较大的脆性.

CFRP加固高强混凝土柱改善延性的试验研究

通过对九根高强混凝土柱在低周反复荷载作用下受力性能的试验研究,探讨了碳纤维布对高强混凝土柱延性的改善作用,包括加固后柱的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、延性系数等性能特点。试验结果表明,采用碳纤维布横向缠绕高强混凝土柱可显著提高柱的延性,改善柱的抗震性能。

气浮结构的运动特性研究

文章通过理论分析和试验研究探讨了气浮结构的运动特性。按单自由度刚体弹簧体系建立了气浮结构的升沉和摇摆运动方程 ,进而求气浮结构运动的固有周期 ,并对气浮结构的运动特性进行了讨论分析。文中引进的气浮力折减系数 ka 体现了气浮体的恢复力刚度系数与普通浮体的差异 ,该参数对气浮体的浮态、稳性、运动特性都有很大的影响。理论分析和试验表明气体浮体的固有周期比相应实浮体的大。结合理论和试验 ,确定了气浮结构作升沉运动时附连水质量系数的取值。摇摆运动的附连水质量系数的确定较为复杂 。

气浮结构的小倾角浮稳性分析

本文建立了气浮结构小倾角浮稳性分析的理论方法。与实浮体 (常规浮体 )相似 ,气浮体的小倾角浮稳性也可以通过稳性高参数来判断。文中首先推导了非对称多体实浮结构的稳性高参数的计算式 ,在此基础上 ,引进气浮体的浮态分析理论 ,导出了非对称多体气浮结构的稳性高的计算式。理论计算得到的稳心半径与模型试验和现场原型试验的测算值非常吻合 ,表明本文建立的气浮结构小倾角浮稳性分析理论是符合实际情况的 。

气浮结构的静浮态分析

本文介绍了半封闭浮筒内的压缩空气对结构的气浮状态和浮稳性的影响机理 ,建立了气浮结构静稳定浮态的计算分析方法。假设浮筒内的空气为理想气体 ,导出了气浮力的计算公式和气浮结构的力平衡关系。据此给出了气浮结构的各种特性参数的计算方法。理论计算结果与模型试验和现场试验数据吻合 ,表明这些计算理论可以在工程中应用。

非粘结海洋复合软管铺设分析方法研究

软管相比钢管具有很多优势,其海上安装铺设过程中的安全性和便捷性要远远优于钢管,但是软管的铺设分析与钢管同样复杂。以某气田的输气软管为例,介绍了软管海上铺设分析的步骤,针对软管铺设过程中的几个关键点进行了研究。并且采用数据等效和软件模拟等方法得到了软管的抗挤压能力、铺设拉力、弯曲半径以及软管触泥点位置等关键数据,为海上施工提供了可靠的理论数据支持,对软管铺设分析的进一步研究提供了思路。

PE材料在海洋复合软管中的应用

从流体兼容性、气体渗透系数、抗起泡性能和使用寿命等方面研究聚乙烯材料在海洋复合软管中的适用性。结果表明:相同介质条件下,XLPE可兼容使用的温度较HDPE高30℃,且抗起泡能力高于HDPE;相同温度下,CO_2在XLPE材料中的渗透系数高于CH_4;使用时间和环向应力之间相互试算,通过耐静液压方程确定使用寿命或其能够承受的应力。在保证20年的使用寿命下,HDPE在输水管道的可使用温度为60℃,输油和输气管道的可使用温度/压力为50℃/9 MPa,XLPE可使用温度/压力为90℃/17.5 MPa。

复合柔性软管用HDPE的蠕变性能

海洋复合柔性软管内衬层材料的蠕变行为可能造成软管内层厚度的过度减少,从而导致内衬层结构受损。采用有限元分析方法对内衬层高密度聚乙烯(HDPE)材料的受力情况进行分析,结果表明:在20 MPa内压下,不考虑软管各层之间的相互作用时,内衬层受到的径向压应力为11 MPa;考虑HDPE内衬层与外层扁钢的实际接触状态,内衬层受到的径向压应力为19.9 MPa。研究了HDPE内衬层材料在11 MPa下的压缩蠕变行为,计算得到HDPE内衬层在60℃、30年设计寿命下,压缩蠕变量预期为17.5%。设计了带凹槽的侧向约束压缩蠕变工装,模拟了内衬层HDPE和其外层扁钢的接触形式,测试了20 MPa下HDPE内衬层在不同温度的侧向约束压缩蠕变性能,计算了HDPE在其30年的设计寿命下,厚度减薄率预期为6.6%。通过内衬层的厚度和扁钢缠绕缝隙的尺寸,可计算由于蠕变而造成的缝隙填充量,对于HDPE复合软管的结构设计具有指导意义。

筒形基础在海底管道维修中的应用研究

筒型基础具有支承、沉拔、气浮及升降4个方面的基本功能,是具有广泛应用前景的新型海洋工程基础。开发筒型基础这4个方面功能在永久性或临时性海洋结构物或海洋装置上的应用,可使工程得以简化,使经济效益明显提高。在海底管道维修领域,筒型基础可作为管道支承结构、维修舱基础及管道提升装置等。对筒型基础在海底管道维修方面应用的可行性进行综述分析,同时对渤海渤西管道维修常压干式舱的设计及其在维修工程中的应用情况作一介绍。

多级热处理对柔性立管用高强钢组织性能影响

通过对柔性立管用高强钢开展不同的热处理工艺实验并利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和EBSD技术等表征手段研究了多级热处理对柔性立管用高强钢显微组织、力学性能以及抗氢致开裂性能的影响.结果表明:相对调质热处理而言,多级热处理能够显著细化组织,促使析出相细小弥散地分布于组织中并提高了组织中的晶界密度,从而使柔性立管用高强钢的强度升高.多级热处理大大提高了组织中氢陷阱的数量,减小了析出相的尺寸并改善了氢陷阱的分布状态,进而提高了实验钢的溶氢能力,从而在提高实验钢强度的同时明显改善了其抗氢致开裂性能.