重点针对一种典型张力腿平台(TLP)进行了整体结构强度分析研究, 以验证平台结构完整性设计的环境能够抵御恶劣海况的冲击.首先, 建立了一种典型张力腿平台的整体有限元模型, 平台主体结构按实际设计建立, 上甲板结构通过甲板及梁模型对应简化.通过对操作和极端条件下载荷分析, 得到平台危险波浪工况下载荷设计波参数.随后, 将波浪载荷映射到整体结构的有限元模型, 将张力腿上端位置建模简化为弹簧单元来反映包括旋转在内的6个自由度.最后, 通过结构有限元计算软件得到结构在各危险工况下的最大等效应力及应力分布趋势, 其中针对35个控制单元组, 得到对应每种单元组的波浪的浪向及相位.分析结果及张力腿平台整体结构强度分析方法可供其他海洋平台强度分析参考.
基于荔湾3-1气田周边的油气田深水管道情况,分析深水环境因素对管道失效的影响。具体给出三种深水海管失效形式,并提出相应失效模式下的维修方法,着重介绍不同维修方法的维修流程和核心维修工具资源。在此基础上,分析不同方法的优缺点,并探讨它们在荔湾周边的应用可行性。螺栓型管卡维修和连接器在底维修可作为我国深水海管维修的重点发展方向。
从船型、环境条件和设计工况考虑,定性地为八角形浮式钻井生产储卸装置(FDPSO)选择等角度分组张紧式系泊系统。以2 000 m水深处环境条件为基础,设计了一套等角度分组张紧式系泊系统,以满足八角形FDPSO的定位要求和系泊线受力要求。与悬链式系统相比,张紧式系泊系统垂向重量小,锚泊半径小,百年一遇海况下一根锚链破损之后FDPSO的水平偏移能够得到有效控制。所提出的系泊系统不但可以满足八角形FDPSO系泊定位的要求,而且可为类似浮体的深水系泊设计提供参考。
为了保证海底油气管道安全运营,实现海底油气田安全生产和可持续发展,需要对海底油气管道进行风险评估.根据国外标准规范和工程经验,阐述了评估海底油气管道稳定性风险的技术思路,就危险辨识,后果评估,频率分析和风险矩阵等4个因素探讨了管道风险的评估方法,重点研究了影响海底油气管道稳定性的风险情况和相应的评估准则.最后结合海底管道的特点总结了影响海底油气管道稳定性的危险因素,使用半定量评估法和定性评估法对海底油气管道稳定性风险进行了评估,给出了稳定性风险评估的主要项目和相应的推荐权重值.研究结果对推进我国海底油气管道风险评估技术进步具有一定的参考意义.
液化天然气(LNG)是一种清洁能源,在安全性,经济性,环保性等方面优势明显,未来将成为船用燃料的首选.在对比研究国内外LNG动力船加注标准的基础上,对LNG加注工艺流程,加注类型,加注特殊性及加注站的建设方案与规模等多个方面进行综合研究,提炼出一套适用于我国内河流域和沿海的LNG动力船的加注方案和应用原则,可保障加注作业顺利进行.研究结果将为我国LNG动力船加注技术的推广应用提供一定的借鉴.
海洋石油开发依赖大型的浮式起重船(简称浮吊)."海洋石油201"号深水铺管起重船的4000 t浮吊在设计制造上采用欧洲标准,建造总装精度高,难度大,工艺复杂,总装质量直接影响浮吊的运行性能.详细介绍了其总装流程,精密测量,虚拟装配,工装设计,吊装等关键技术,并对此类型浮吊的总装工艺做了进一步探讨.
为了保证海底管道的稳定性并降低其受第三方破坏的风险,通常对浅海海底管道采用挖沟埋设方式进行保护。介绍了海底管道挖沟埋设法的技术特点及其设备。对海洋工程常用的挖沟设备及其性能和优缺点进行了详细阐述,同时对水下挖沟方法及其施工机具的选取进行了论述。相关原理和技术可为埋设海底管道挖沟施工方案的前期研究提供参考。
研究了双流体模型中加入人工扩散项后不同扩散项系数对模拟的影响.对于竖直管的Water Faucet问题,逐步增加人工扩散系数后非物理振荡完全消除.对于水平管流动病态区域的工况,不采用扩散系数在中等精细度网格上计算的结果同实验比较吻合,但无法得到网格无关解.采用Water Faucet问题确定的人工扩散系数进行计算,水动力学不稳定性被抑制,液塞频率被低估.因此,人工扩散的量随不同流动条件发生变化,需要具体确定.
消防水喷淋系统是海上油气生产设施的重要组成部分,其设计与海上油气生产设施上的供电系统和总体布置等相互影响.海上油气生产设施喷淋系统的喷头选型和管网布置对整个消防水系统的设计和校核影响较大.从理论和实际工程设计角度出发,提出了优化喷头选型和管网布置的方法,以求在满足安全和规范要求的前提下,尽量降低消防水量,减小消防水喷淋系统的规模,节约工程投资.
船用低速二冲程柴油机正不断向长冲程,高爆压,高自动化,高智能化,低能耗,低排放的方向发展.MAN公司为满足市场的新要求,研发设计了ME-B系列柴油机.活塞头作为柴油机内重要的部件之一,其热负荷一直是科研人员研究的重点.ME-B系列柴油机活塞头与以前型号的活塞头相比,结构,尺寸改变较大.使用ANSYS有限元分析软件,以最新型6S50ME-B柴油机活塞头为分析对象,在建立活塞头三维实体模型后求出活塞头在稳态工况下的温度场分布.以求得的温度场为边界条件,求出6S50ME-B活塞头的热应力场,找出活塞头的薄弱点,为进一步优化提供理论支持.
深水隔水管是海洋油气钻探开发的关键构成, 也是最脆弱,最危险的部件.深水隔水管疲劳监测技术在预防隔水管事故方面具有不可或缺的作用.我国已踏上深水油气钻探开发的新征程, 迫切需要强大的隔水管监测技术作支撑.为此, 介绍了隔水管监测的目的和意义, 探讨了深水隔水管疲劳监测的相关方法, 特别对疲劳参数检测及其传输方法两个关键难题给予足够关注.随后介绍了我国的隔水管疲劳监测技术以及南海试验, 旨在为深水油气钻探开发的安全进行提供技术支持.
外输软管是安装在输油终端与转运油轮之间的重要设备,承担着原油输送的重任,结构复杂、技术要求高,生产制造长期被发达国家的少数几家生产厂家所垄断。结合外输软管国产化的艰辛历程,通过分析外输软管的结构和材质特点,并参考国际通用的GMPHOM 2009输油软管标准,对20英寸可缠绕式漂浮主管生产工艺进行了详细的分析。
我国南海深水海域油气资源开发既是能源安全的迫切需要,也是维护我国海洋权益,行使南海海域主权的必然举措.发展海洋经济,建设海洋强国,海洋装备必须先行.海洋工程装备是四个大类海洋装备中海洋开发装备的主体.我国南海深水海域面积广阔,海洋油气资源十分丰富,但南海深水海域地理环境条件极为复杂,距大陆路途十分遥远.针对我国南海深水海域地理环境条件的特点,对于可采用的和适配的主要深水海洋工程装备的技术特征进行初步剖析,并就几种适合于南海深水海域油气资源开发的作业模式进行技术分析探讨,为我国南海深水海域油气资源开发提供一定的参考.
超大型浮式液化天然气船薄膜型液舱内液体晃荡载荷是一个关键问题.采用实验方法研究纵荡,横荡和横摇下储舱内晃荡荷载的分布规律, 具体包括冲击载荷的时程分析,最大冲击荷载分布规律和其对应的危险载液率.在室内开展大比尺八边形模型液体晃荡实验, 采用阵列式布置压力传感器监测冲击压力的变化及其分布特性.实验结果表明: 60%~70%为最危险载液率, 液舱外形曲率突变的位置冲击压力较大.研究结果可为液舱结构加强设计及分析提供依据.