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海洋温差能发电冷水管温度场分布研究
付 强 , 张 理 , 毛良杰, 曾 松 , 黄世苗
海洋工程装备与技术 2022, 9 (
2
): 7-13.
摘要
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41
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海洋温差能是一种储量巨大的可再生能源,利用海洋温差能进行发电具有广阔的发展前景。为了研究海洋
温差能发电冷水管温度分布特征,本研究建立了浮式平台冷水管抽取抽取管柱温度场分析模型,采用有限体积法
对模型进行离散和求解。研究结果表明,在深层低温海水在冷水管中泵送上升过程中,会通过管柱吸收上部周边
暖海水的热量;大排量下出口温度上升幅度较小,可以不用采取额外的管柱保温措施;与传统钢管和铝合金管柱相
比,高密度聚乙烯(HDPE)材料的冷水管更加适合作为海洋温差发电低温海水抽取管柱。
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深水油气田流动安全保障技术研究进展
姚海元, 陈海宏, 伍 壮, 李清平
海洋工程装备与技术 2022, 9 (
3
): 73-78.
摘要
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45
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(6753KB)(
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水下生产管汇测试技术及其改进研究
王聚团, 戚晓宁, 黄志明
海洋工程装备与技术 2022, 9 (
2
): 43-49.
摘要
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41
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(4504KB)(
43
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水下生产管汇作为水下生产系统的核心,选择合理的测试技术是保障其功能完整性和系统操作性的关键环 节。本文结合南海某深水气田水下生产管汇的测试实践,将水下生产管汇的出厂测试分为工厂接收测试(FAT)、 扩展工厂接收测试(EFAT)、系统集成测试(SIT)三种类型,并对FAT中的管线冲洗测试、水压测试和阀门双向压 差测试从冲洗介质、冲洗路径、清洁度测试等方面进行了改进;对EFAT中的控制系统测试、管汇与吸力桩界面测 试分别从通信路径、使用3D扫描技术进行了改进;对SIT中的遥控潜水器(ROV)测试从测试理念上进行了改进。 研究表明,在不影响测试质量的前提下,改进测试方法可以有效提高测试效率、节省测试资源和降低测试成本。本 文结尾对水下生产管汇测试技术国产化进行了展望。
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深水水下控制模块的关键技术研究
孙 钦, 周学军, 安维峥
海洋工程装备与技术 2022, 9 (
3
): 1-5.
摘要
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109
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(4158KB)(
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基于时域分析法的动态电缆疲劳分析
袁振钦, 邹 科, 孙亚峰, 刘 刚, 屈 衍, 李居跃
海洋工程装备与技术 2022, 9 (
2
): 50-55.
摘要
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48
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(3713KB)(
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浮式风电用动态缆的疲劳寿命校核是动态缆设计中的关键步骤,是浮式风电长期安全运行的保证。 本文基于时域疲劳分析法对浮式风电用动态缆的疲劳性能进行校核,总结了动态缆疲劳分析各阶段的理论 方法,根据规范要求对长期海况进行分块处理以减少分析工况,基于雨流计数法对应力时程进行统计计数。 针对动态缆这种多单元结构采用水动力分析软件 Orcaflex中的应力系数法计算各单元的应力,并通过国内 海缆厂应用较多的有限元软件 Uflex计算应力系数。本文的动态缆疲劳校核方法具有一定的工程应用 价值。
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软管液飞线建造测试难点分析及建议
仲继彬, 赵瑞云, 肖易萍, 王 路, 张腾月
海洋工程装备与技术 2022, 9 (
3
): 36-39.
摘要
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29
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(9253KB)(
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深水浮式平台性能预警管理系统开发研究
陈勇军 , 武永锋 , 张大刚 , 杨家辉 , 来 敏
海洋工程装备与技术 2022, 9 (
2
): 1-6.
摘要
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52
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(5419KB)(
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实时监测和预警管理是深远海浮式生产平台安全运营的重要安全保障措施。本研究针对作业于中国南海 1500m水深陵水气田的“深海一号”半潜式生产储油平台,完成了平台性能预警管理系统研究,主要包括监测参数 选取、阈值确定、警示发布、风险识别以及应对措施推荐等主要环节。区别于传统的单一绝对阈值设定方式,本系 统提出并应用了基于实测的环境参数动态阈值确定方法。在软件实现上,基于预警管理系统的功能需求,搭建了 系统框架,设计了数据库和核心分析模块逻辑结构,自主开发了一体化浮式平台总体性能预警管理系统软件,并将 其安装于实际平台上进行示范应用。
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基于SimulationX的水下液压控制系统仿真分析
刘永飞
海洋工程装备与技术 2022, 9 (
1
): 1-7. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2022.01.01
摘要
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117
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水下控制系统是水下生产系统的重要组成部分,电液复合式控制系统是目前最常用的水下控制系统,其参 数的设置对水下生产系统的安全具有重要影响。本文采用SimulationX对低压液压系统进行仿真分析,研究了水深、 回接距离、液压管线直径、水下蓄能器参数以及液压动力单元液压泵参数对充泄压时间以及采油树闸阀开关时间的 影响规律。研究表明:在本文模拟工况条件下,脐带缆液压管线直径和回接距离是2个对系统充泄压时间影响较大 的参数;采油树闸阀开关时间受本文考察因素影响较小。本文可为今后水下控制系统液压分析提供一定的参考。
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深水大型吸力锚建造技术研究
陈 欣, 赵晓磊, 王立坤, 肖德明, 张腾月
海洋工程装备与技术 2022, 9 (
1
): 32-36. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2022.01.06
摘要
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119
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(2517KB)(
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目前,吸力锚在浅海和深海范围内被广泛使用,但仍属于较新的基础类型。随着深海油气开发和海上风电 等海洋工业的进一步发展,对吸力锚基础的建造技术研究显得愈发重要。本文结合吸力锚的工作原理和组成部件 特点,对直径4.5~10m、高度10~24m的吸力锚建造工艺和建造技术进行研究。文中分析了不同功能吸力锚的 总装工艺及建造技术关键点。研究结果表明,建造过程中应在材料、尺寸、焊接等关键点进行风险识别和执行严格 的过程控制有利于保证吸力锚的建造质量。
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单点吊装作业视景仿真应用研究
王 屹
海洋工程装备与技术 2022, 9 (
2
): 38-42.
摘要
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25
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(3850KB)(
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针对海上浮式生产储卸油平台(FPSO)内转塔吊装作业的需求,本研究基于 Vortex多体动力学仿真引擎构 建了实时视景仿真系统,通过建立吊装作业的海域环境、海洋工程装备物理模型,开展了内转塔下塔体吊装作业实 时视景仿真研究,实现了碰撞干涉检测、下塔体吊装运动模拟和测试工况预演和评估,为吊装工程作业方案的可行 性提供了可视化依据。
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陵水17-2深水半潜平台船体装船关键技术研究
李怀亮, 秦立成, 谢维维, 于文太, 郭 浩, 江 锦
海洋工程装备与技术 2022, 9 (
3
): 10-15.
摘要
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43
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(6624KB)(
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半潜式平台大合拢前后的拖航方案研究与应用
王会峰, 张庆营, 姜立群
海洋工程装备与技术 2022, 9 (
1
): 8-14. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2022.01.02
摘要
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86
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(11391KB)(
16
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在半潜式平台上模块大合拢前后,由于平台不具备自航能力,船体拖航靠泊码头及进坞,大合拢后平台出坞 及离港均需要拖轮配合运输。本文以平台拖航稳性计算校核,平台阻力计算分析作为拖轮选型和拖航实施的重要 参考依据。对于平台顶推区域结构设计校核和顶推区域范围提出建议,采用了可靠的拖航安全保证措施,为半潜 式平台拖航方案设计与实施提供参考.
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基于有限元方法进行超高压海底管道弯矩研究
王 娟, 杨明旺, 郑茂尧, 刘凌云, 赵立君
海洋工程装备与技术 2022, 9 (
2
): 21-24.
摘要
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29
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(2408KB)(
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可视化
本研究针对某气田拟新建的超高压大壁厚海底管道,采用三维有限元方法,进行内压及组合载荷下的弯矩 校核计算。结果显示,有限元模拟得出海管的抵抗弯矩能力大于 DNVGL-ST-F1012017版规范理论公式计算得 出的结果。DNVGL规范对组合载荷下的弯矩校核计算公式限定了15≤D/t≤45的适用范围,通过有限元进行敏 感性分析,DNVGL公式计算所得抵抗弯矩较为保守,海底管道径厚比D/t<15的情况可以采用该规范公式进行 计算,并采用有限元方法进行校核。建议DNVGL规范通过进一步研究,对组合载荷下的弯矩校核计算去掉径厚 比D/t≥15的限制。
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液压直驱式修井顶驱整机结构设计
齐建雄, 高 瀚, 雷 宇, 楚 飞, 赵春晖
海洋工程装备与技术 2022, 9 (
2
): 14-16.
摘要
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38
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顶部驱动修井系统是一种新型的石油天然气修井作业装备,可替代常规转盘驱动钻具旋转钻进。针对修井
现场自动化作业的需要,顶部驱动修井系统成了自动化修井作业所必需的产品。本研究从整机结构到关键零部件
的有限元分析、校核,简单介绍了85t顶部驱动修井系统主机结构,为进一步推动该产品的应用提供一些参考。
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10MW 海洋温差能电站电力系统方案研究
吴勇虎, 吕欢欢, 于 汀, 兰志刚
海洋工程装备与技术 2022, 9 (
1
): 46-51. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2022.01.08
摘要
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111
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(3330KB)(
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本文以10MW 海洋温差能发电系统为研究对象,建立了该发电系统的工艺模型,选取了合理的工艺设计参 数,采用自主研发的仿真平台对不同工况下的海洋温差能循环系统性能进行了仿真分析,为实现海洋温差能最佳 工况的系统优化提供了技术指导。结果表明:增大取水深度可以提高净输出功,同时温海水进水温度越高可减少 氨工质所需量。本文基于该电力系统的结构及特性,指出了该电力系统和平台电力系统的设计要点,最后为海洋 温差能电站系统在未来商业化的应用提出了几点建议,从而为其工程化应用提供有用指导。
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一种通过增加弯曲段惯性体 改善钢悬链线立管运动性能的方法
刘 浩 , 张 宁 , 王火平 , 朱礼云 , 张 宇
海洋工程装备与技术 2022, 9 (
1
): 37-45. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2022.01.07
摘要
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68
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(6582KB)(
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本文介绍一种通过在靠近海底触地点的弯曲段增加惯性力来改善深水钢悬链线立管运动性能的方法,达 到显著降低弯曲段的极限应力和疲劳损伤的目的。在弯曲段增加的惯性体,来自立管顶端浮体的动能经过惯性 体的吸收和耗散以后,进一步传递到敏感的立管触地点的能量大为降低,从而改善钢悬链线立管,尤其在弯曲段 的运动特性,最终降低触地点附近立管的应力、减少疲劳。本文采用有限元单元 CABLE3D对惯性体的设计进 行数值模拟。惯性体的引入可以有效地增加浮体运动和立管弯曲段运动的解耦,以低成本的方式使本不适用的 简单钢悬链线立管通过在弯曲段增加惯性体来改善其运动性能,从而达到适用标准。
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大管径膨胀弯浮袋法安装方法
宋艳磊
海洋工程装备与技术 2022, 9 (
2
): 25-28.
摘要
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24
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(4678KB)(
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随着国际市场发展对油气的迫切需求,越来越多的大管径的膨胀弯出现,大管径膨胀弯带来了重量大、刚度 大、调整困难等难题,且潜水规范的限定对潜水员的安全保护也要求更高,所以饱和潜水、升沉补偿吊机、DSV等高 端设备的加入,这些新形势的变化对膨胀弯安装工艺带来了挑战。本研究介绍了一种针对大管径的膨胀弯采用浮 袋法安装方法,此方法具有对海况要求低、效率高等特点,过程中使用多种新型工具提高组对效率,是对传统膨胀 弯安装工艺的一种新型补充,以适应新趋势的膨胀弯安装的发展。
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均匀来流中承台相对埋深对复合桩 墩局部水动力及冲刷的影响
杜登轩 , 乐绍林 , 周 欢 , HtayHtayAung , 喻国良
海洋工程装备与技术 2022, 9 (
2
): 64-71.
摘要
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24
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(6057KB)(
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桩墩冲刷是海上建筑物安全的最大威胁之一。随着“主墩 承台 群桩”式复合桩墩的广泛运用,承台埋深对 其局部水动力及冲刷的影响尚有待研究。本文基于水动力和泥沙输运模块,构造了均匀来流中具有不同埋深承台 的复合桩墩水动力及泥沙运动的三维数值模型,并利用水槽试验进行验证。在此基础上,对均匀来流中不同承台 相对埋深下桩墩的局部冲刷进行了模拟。结果表明,复合桩墩附近在来流初始时刻的床面最大切应力及最大冲刷 深度随承台相对埋深的增大呈“马鞍型”变化趋势;当相对埋深为1.5时,冲刷深度达到极大值,相对埋深为-1.0 时达到极小值,此时的承台发挥类似护圈的缓冲效用。建议在冲刷剧烈时将复合桩墩的承台上表面埋设在原床面 以下,以减少冲刷程度和防护成本。
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国产深水水下多功能管汇工程化产品关键技术研究
张大为, 石 磊, 陈 斌, 邢广阔, 杨成鹏, 杨 安, 肖易萍
海洋工程装备与技术 2022, 9 (
3
): 16-21.
摘要
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27
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(15112KB)(
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海洋石油平台小尺寸管线焊接变形控制与反变形工装设计
李许光, 邵鹏程
海洋工程装备与技术 2022, 9 (
3
): 22-25.
摘要
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31
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(2574KB)(
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我国超深水半潜平台钢悬链立管系统创新设计与应用
陈野, 何宁, 王辉, 徐一邱, 王卓
海洋工程装备与技术 2023, 10 (
1
): 112-116.
摘要
(
18
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(8504KB)(
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深水水下安装工程技术能力提升实践
王保森, 叶永彪, 汪智峰, 李丽华, 王杰文
海洋工程装备与技术 2022, 9 (
3
): 79-85.
摘要
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24
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浅谈海洋平台立片吊装技术
赵子坤
海洋工程装备与技术 2022, 9 (
3
): 32-35.
摘要
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41
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井下节流技术在南海东部高温气田的应用
罗睿乔
海洋工程装备与技术 2022, 9 (
1
): 58-66. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2022.01.10
摘要
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82
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(4214KB)(
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南海东部海域某深水气田属于高温气田,受高温天然气的影响,完井管柱和生产管柱产生轴向变形,导致采 油树升高,引起井口管线应力变形,严重影响生产安全。通过减小产量可以降低温度对完井管柱和生产管柱的影 响,进而减小采油树升高幅度。降产控制采油树升高会导致产量缺口,且不利于气田协同开发。针对该问题,本文 通过神经网络方法找到引起采油树升高的主控因素。在此基础上,本文通过研究天然气自身特性,提出了节流降 压降温方案,建立了井筒温度模型,设计并制造了适用于高温气井的井下节流工具。该工具在现场成功实施后,有 效降低了井筒温度,减少了采油树升高,保障生产安全的同时提高单井产能17万方/天。通过以上研究,总结并形 成了一套可用于不同高温气井、同一高温气井的不同生产时期的井下节流工艺设计方案,保障了高温气井安全生 产,同时实现了单井高效生产、气田协同开发,对于高温气田的开发具有很好的指导意义。
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基于TCN模型的半潜式平台运动极短期预报
肖 峰, 李 欣, 杨建民, 郭孝先, 李 琰
海洋工程装备与技术 2022, 9 (
4
): 1-9.
摘要
(
73
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深水水下不停产在役清管技术研究
马 强, 孙 钦, 安维峥, 李鹏程, 朱海山, 魏 澈, 杨志彬
海洋工程装备与技术 2022, 9 (
3
): 55-58.
摘要
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26
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南海海上作业气候窗分析方法研究
谢波涛, 张 琪, 高 磊, 黄必桂
海洋工程装备与技术 2022, 9 (
3
): 65-72.
摘要
(
28
)
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(11003KB)(
10
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半潜平台湿拖作业时横摇水动力特性数值研究
王会峰 , 黄福祥 , 蒋 扬 , 阴炳钢 , 田立锋 , 李隶辉
海洋工程装备与技术 2022, 9 (
2
): 29-37.
摘要
(
26
)
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(10575KB)(
10
)
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针对半潜平台湿拖作业中的横摇问题进行数值研究,结合雷诺时间平均 Navier-Stokes方程和流体体积函 数法建立半潜平台强迫横摇数值模型,并通过模型实验验证了数值模型的准确性。通过静水和航速为5kn时的强 迫横摇水动力矩的滞后回线研究了横摇频率和航速对水动力矩滞后效应的影响,计算了半潜平台横摇附加惯性矩 和阻尼,分析了半潜平台横摇时不同位置涡的分布和航速对流场的影响。研究结果对半潜平台的设计和拖航运输 具有指导意义。
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垦利6-1油田开发模式研究
巴 砚
海洋工程装备与技术 2022, 9 (
2
): 17-20.
摘要
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30
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(4562KB)(
10
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在垦利6-1油田的开发模式研究中,根据其储量大、区块多、平面分布广、储量不集中的特点,以及周边在研 究油田、已建油田的位置和产量规模,对垦利油田群再次开展区域开发研究。通过研究,对垦利6-1油田中具备依 托条件的4-1、10-1N区块就近依托、先行建设、提前投产,对垦利6-1油田中不具备依托条件的5-1、5-2、6-1区块 与周边在研究的渤中29-6油田联合开发整合新建处理设施,区域设施进行升级形成2个处理中心,规划建设上岸 海底管道复线,形成区域1×10 7 m 3/a的设计产能,再一次对区域开发的模式进行了成功的实践。在开发方案中, 采用8座20井槽标准化无人平台的开发模式,通过数字化、智能化设计手段保证无人平台生产效率,显著提高经 济效益,该开发模式可为后续油田开发提供借鉴。
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高强钢在大型半潜式平台组块建造中的应用
王 娟, 杨明旺, 郑茂尧, 刘凌云, 赵立君
海洋工程装备与技术 2022, 9 (
1
): 27-31. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2022.01.05
摘要
(
77
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(957KB)(
9
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本文以“深海一号”能源站组块为例,阐明了420MPa高强钢的材料特点和海洋平台项目中应用的注意事 项。包括材料性能,采办注意事项,高强钢焊接,高强钢卷制,高强钢建造质量控制等几个方面进行阐述。本文的 相关经验做法可为今后其他半潜式平台设计和建造提供参考。
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半潜式生产平台船体结构关键节点工程临界评估
尹彦坤, 易涤非
海洋工程装备与技术 2022, 9 (
1
): 52-57. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2022.01.09
摘要
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106
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半潜式生产平台需要在海上连续服役30年左右,对船体结构的耐疲劳性能提出了较高的要求。传统基于 S N 曲线的疲劳分析方法无法针对船体节点的实测外形、材料特性、焊缝韧性和残余应力等进行分析,而基于断 裂力学的方法可以利用实测数据进行个性化的分析。通过对半潜式生产平台关键节点进行断裂力学工程临界评 估,建立了一套船体结构疲劳评估方法和流程,从另一角度保证了结构安全。
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某船尾部振动结构改造方案研究
张梦婷, 刘磊磊, 王新宇, 周琦, 杨瑜
海洋工程装备与技术 2023, 10 (
1
): 1-6.
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30
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基于液压滑靴系统的结构物滑移装船技术研究及应用
郭 浩, 王继强, 于常宝, 李雪松, 王衍鑫
海洋工程装备与技术 2022, 9 (
4
): 49-58.
摘要
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36
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船舶轴发电机和电池组组成的混动推进和供电系统及控制系统
顾澄宇
海洋工程装备与技术 2022, 9 (
4
): 41-48.
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13
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半潜式生产储油平台压排载系统设计研究
张 凯, 张守森, 祁德路
海洋工程装备与技术 2022, 9 (
1
): 15-20. DOI: 10.12087/oeet.2095-7297.2022.01.03
摘要
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83
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本文对全球首艘10万吨级深水半潜式生产储油平台“深海一号”能源站的压排载系统的设计过程和要点进 行了阐述。通过分析船级社规范对柱稳式半潜平台压排载系统的设计要求,结合项目本身结构特点和应用需求, 对“深海一号”压排载系统进行展开式的分析和破损稳性模拟计算,证明系统在满足船级社规范的前提下,能实现 多个压载舱同时压排载或倒舱并提高排载泵的吸入性能,且双环网把4个节点的排载泵连接起来,较传统单环网 设计大大提高了系统冗余度和安全性。
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海上天然气水合物试采过程中天然气 回收利用技术方案研究
王 清
海洋工程装备与技术 2022, 9 (
2
): 72-77.
摘要
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26
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水合物试采过程中的天然气基本以燃烧火炬的形式处理,造成能源浪费和环境污染。随着水合物试采气量 增多,有必要对水合物试采过程中天然气的回收利用工艺开展技术研究。本文基于南海某目标区块天然气水合物 分解后的天然气处理量(1.0×10 5 m 3/d)及组成特点,探索了适合于海上的高效紧凑天然气回收利用技术,完成了 天然气回收利用工艺集成设计。结果表明:推荐超重力脱酸作为预处理工艺方案,其占地面积仅为常规吸收塔面 积的1/7,大大缩小了设备的尺寸;推荐单氮膨胀作为液化工艺方案,其流程简单,设备数量少,没有易燃冷剂的储 存,适应海上恶劣环境,适合用于水合物试采过程中天然气的液化。
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本文介绍了上海某造船企业针对其公司生产建造的FPSO生活楼模块的异地运输与吊装工艺的研究及应 用过程,通过利用专业陆地运输软件,根据特定FPSO生活楼模块重量、长度、宽度、高度、重心位置等参数,结合本 企业制造平台与码头的实际情况,进行模拟计算,并对其计算结果进行理论分析,根据分析结果制订完善可行的施 工方案。本次异地运输及吊装工艺应用为国内首次利用自行式模块运输车结合,“5000t”浮吊2种大型工程机械, 完成了模块整体异地运输及吊装,软件计算及理论指导相结合,“5000t”浮吊的应用方式为国内造船企业上层建筑 异地运输和吊装提供了宝贵的经验。
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