基于模糊Petri网络的FPSO单点多管缆干涉风险评估

FPSO单点系泊系统水下管缆众多,受环境等因素影响,管缆容易发生拉伸、扭转、弯曲和碰撞,引发干涉现象,危及工程安全.针对FPSO单点多管缆干涉风险,提出了基于模糊Petri网络的风险评估方法.首先,辨识风险因素来构建风险评估指标体系,并转化为模糊Petri网模型;其次,采用层次分析法确定风险因素的常权重,并引入模糊置信结构来提高专家主观评价的准确性;然后,将变权理论与模糊推理算法相结合来迭代求解库所可信度和状态矩阵;最后,以南海某内转塔式FPSO为例进行了风险评估.结果表明:该FPSO的风险评估等级为中等,环境与设备因素是影响管缆干涉的主要因素.通过风险排序结果对综合评估值较高的风险指标提出了风险控制措施,可有效降低管缆干涉风险发生的概率与危害.     

深海超长沉积物柱状取样系统关键技术优化及应用

作为深海科学研究的重要基础装备,深海超长沉积物柱状取样系统在海底地形地貌、海洋地质构造、气候环境变化等研究领域发挥了重要作用,其在海底矿产资源勘探、海洋工程地质勘察等方面展现了巨大应用价值。针对传统超长柱状沉积物取样系统在作业过程中存在的盲目采样、安全隐患大、甲板作业空间受限等问题,自主研制了一套适用于深海的超长可控可视沉积物柱状取样系统,该系统具有液压锤击、立式收放和实时监控功能,能获取连续、超长、具有精准姿态方位信息的柱状沉积物样品。现通过对独立排缆方式、取样管快速拆装、样品封堵、低扰动取样刀头等关键技术细节进行优化,解决了样品扰动大、取样率低的问题,提高了取样作业效率与样品质量,且降低了作业安全风险。2017—2021年,该取样系统搭载不同母船在南海1 700,1 725 和1 778 m水深分别获取了15.25、16.01和15.83 m的长柱状沉积物样品。该设备的成熟应用,可为我国深海探测研究提供技术支持。     

千米自返式取样管闪光灯的粘接

国家海洋局技术研究所研制的DDC5—1千米自返式底质取样管,是获取海底表面泥沙资料的仪器。回收取样管除在浮体内安装收发报机外,为了在夜间能够看清取样管浮体在海上的位置,浮体内还安装了闪光灯。由于玻璃打孔比较困难,用螺栓固定则影响浮体的密封性,一旦进水,电源受潮,发报机和闪光灯全不能工作,团而达不到回收的目的。为了圆     

转动托架在重力活塞取样管上的应用

我国海洋沉积调查现已逐步向深入发展,重力活塞取样管是采集海底沉积物岩芯比较理想的常规工具之一,目前正向着长,而无扰动的大口径取样管的方向发展,取样长度由几米到十几米、甚至长达二十几米。样管的加长、口径的加大、重量的增加,给船舷工作带来了相应的困难和危险。原来使用的固定托架已不能适应深海作业的需要,迫切需要改进、更新这一配套设备。为解决这一矛盾,我们研制了两个系列的转动托架。在几年的使用中收到了令人满意的效果。它即操作方便、又安全可靠、大大减轻了调查人员     

含填充单元脐带缆扭转行为的有限元分析

脐带缆是连接海洋平台与水下生产系统的控制管缆,扭转刚度是其重要参数之一。基于ANSYS有限元分析软件,建立无填充脐带缆数值模型,在允许拉伸和不可拉伸两种约束条件下,计算模型的扭转刚度,将扭转刚度的理论值和模拟值进行对比,验证了该模型的有效性;在此基础上建立了无填充、部分填充和密实填充三种脐带缆数值模型,对其扭转行为的力学性能进行分析。结果表明:填充单元、螺旋角度和单位长度扭转角对脐带缆模型的扭转性能有一定的影响。     

东海调查沉积物柱状取样获得重大突破

近日,国家海洋局第一海洋研究所在进行国家高技术发展计划“863”海洋探查与资源开发技术课题“沉积物来源、厚度与结构探测技术”海上探测和实验中,使用长岩芯重力取样管,一次取得17.11米沉积物柱状样,这一重大突破,打破了我国东海海洋沉积物取样中从来未超过10米长的历史记录。 在调查中,科技人员改进活塞工作原理,使用人工释放配重技术,优化总体结构设计,合     

考虑填充钢管脐带缆拉伸行为的有限元分析

脐带缆是连接平台或浮式生产系统与海底油井的控制管缆,缆芯由管单元、光纤单元、电缆单元、以及填充单元组装而成,缆体外层由铠装钢丝螺旋缠绕和聚合物护套组成。基于ANSYS有限元软件,建立无铠装含填充的钢管脐带缆三维有限元模型,在自由端可扭转、不可扭转约束条件下,计算模型的拉伸刚度,将拉伸刚度的数值模拟与理论结果进行对比,验证有限元模型的正确性;分析比较含填充与不含填充两种截面形式脐带缆模型的力学性能,结果表明:填充单元、拉伸率对脐带缆模型的拉伸刚度、最大等效应力模拟结果均有影响。     

重力活塞取样管的结构及其使用

随着海洋地质科学的不断发展,迫切要求改进采集海底沉积物柱状样品的仪器。在广泛的海洋调查工作中,取样管是采集沉积物柱状样品的主要工具。当前，各国使用的取样管类型很多,重力活塞取样管是其中较为优越的一种取样工具。 1947年, Kullenberg首先设计了重力活塞取样管。随后Silverman等以及Emery等人又进行了进一步的改进。1956年，Ericson等人发表了经过改进的重力活塞取样管的结构图。目前,这类取样管在不少国家都在广泛使用于海洋调查。 1965年前后,我们开始使用重力活塞取样管,同时对其中的夹板结枸、联接器和船舷安装等方面进行了某些改进,使整个仪器的操作使用进一步简化，并先后在几个海区进行了调查,效果良好。这种取样管的特点有二： 1.有一个活塞。当取样管钻人沉积层时,活塞能对沉积物起抽吸作用。从而提高了取样率并使样品不从管內脱落； 2.有一个抗衡装置。它能使仪器获得较大的冲击力并保证活塞的抽吸作用,从而提高取样长度。 海上实际工作说明,这种取样管的主要优点有:(1)对那些粒度较粗和结构较坚硬的沉积物,如细砂、硬质粘土等,用重力活塞取样管比一般重力取样管的效果为好;(2)取样率比较高,在正常情况下可达到90%以上;(3)仪器结构简单,操作方便,取样时不用抛锚,加快了海上调查工作的速度。它不但适用于深水区,也能用于浅海区。但是,目前我们使用的重力活塞取样管存在的主要缺点是:当取样管未全部钻入沉积层而从其中拔取时,活塞不能停留在原位而必须行至联接器处,致使把一部分搅动了的样品也抽取上来,这是今后需要加以改进的。     

遥控水下机器人脐带缆收放绞车设计及牵引力分析

脐带缆收放技术是有缆遥控水下机器人的一项关键技术,该技术直接影响水下机器人载体的收放及作业过程中脐带缆的安全。针对目前水下机器人收放系统中脐带缆收放技术的特点,给出了一种具有自动排缆、低张力缠绕、能够提供大牵引力和安全制动功能的紧凑新式脐带缆绞车方案,并对牵引绞车与储藏绞车之间脐带缆张力与牵引绞车的牵引力进行了理论分析,给出了二者之间的关系函数。     

一种适用于石油平台的有缆潜标系统的设计与布放方法

针对石油平台上的海洋环境动力检测,设计一套有缆潜标系统,并进行现场布放.该设计采用从海底到石油平台垂直布放一根受力钢缆,测量设备和通讯电缆依附于受力钢缆上.布放时采用船舶布放有缆潜标水下部分,平台布放有缆潜标水面以上部分,两部分在水面附近进行连接,调整受力.该设计可以大大降低布放成本,避免有缆潜标系统缠绕平台桩腿等问题,有一定的工程施工参考价值,可以应用于石油平台的有缆潜标布放设计.     

4500米级深海遥控无人潜水器“海马号”在南海通过海试验收

<正>2014年4月22日,我国自主研制的首台4 500米级深海遥控无人潜水器作业系统"海马号"在南海完成海上试验,并通过海上验收。2014年2月20日至4月22日,"海马号"分三个航段进行了海试。期间,"海马号"共完成17次下潜,3次到达南海中央海盆底部进行作业试验,最大下潜深度4 502米;完成水下布缆、沉积物取样、热流探针试验、海底地震仪海底布放等任务,成功实现与水下升降装置联合作业,通过了     

冲绳海槽沉积物及其沉积作用的研究

冲绳海槽位于中国东海大陆架钓鱼岛隆褶带和琉球岛弧之间,呈弧形向东南方向凸出,主体水深大于1000米,是西太平洋沟、弧、槽体系中的一个扩张型半深海盆地.因此,研究冲绳海槽的沉积物及其沉积作用对阐明岛弧体系的形成和发展具有重大的意义.从六十年代开始,国内外一些研究单位先后对冲绳海槽开展了地质学、海洋学和地球物理学等方面的调查,陆续发表了一些调查报告和文章,这些成果为以后的研究打下了基础.为了较系统地了解海槽地形地貌及沉积物的分布规律,地质矿产部海洋地质综合研究大队和地质矿产部海洋地质研究所于1980、1981年两次对冲绳海槽进行了地形地貌、沉积物及岩石等方面的调查.范围南起与那国岛东侧,北至宝岛以北一带.测线横穿海槽,其中两条测线穿越宫古岛与久米岛之间的海区,直到琉球岛弧东坡水深1800—2000米一带,调查面积约15平方公里(图1).调查由“东方红”号考察船完成,取样设备有0.25(米)~2曙光型表层采泥器、重力取样管、重力活塞取样管、开口面积为960×360(厘米)~2的铁架底质拖网,测深仪为日产W—33CR—421C鱼探仪(标定精度为<1%),定位仪为日本无线电株式会社SNA—10自动航法装置,定位误差为200米.     

不同布缆方式锚碇沉管管段运动的数值模拟

通过建立波浪作用下锚碇沉管管段运动的时域数值计算模型,对锚碇沉管的运动响应及锚碇缆受力特性进行了研究。应用集中质量法求解锚碇缆力,应用四阶Runge-Kutta法求解管段时域运动方程,计算了在不同沉深、不同周期、不同波高和不同波向条件下沉管管段的运动幅值和锚碇缆力。数值计算的结果表明:锚碇沉管的锚碇缆对沉管管段的运动起到一定的约束作用,在沉放深度较浅、波浪周期较大时,锚碇缆对沉管管段运动幅度的制约更为明显。通过五种布缆方式的计算与分析,探讨了布缆方式对沉管管段运动响应及锚碇缆受力的影响,并给出了较为合理的布缆方案。     

深海取样绞车储缆卷筒电-液速度控制系统分析

介绍了深海取样绞车储缆卷筒控制系统的工作原理,分析了钢缆在储缆卷筒上横向排缆过程中,储缆卷筒电一液控制系统各环节的电气和液压特性,建立了传递函数组成的数学模型,并分析了此数学模型的频率特性.     

中美海气第三次西太平洋联合调查圆满结束

中美热带西太平洋海气相互作用合作研究第三航次科学考察工作,于1987年9月20日在广州启航,1987年11月9日结束,历时51天,航程11,000余海里,圆满地完成了第三航次考察任务,获得了大量资料,达到了预期的目的。 参加第三次考察的科学家和技术人员,中方有48名,美方有15名,考察海区为18°20,N─01。30′S,122°─165。E的热带西太平洋海域。观测了276个XBT站和157个 CTD站,在这些测站上同时进行了海洋生物学中26个要素的观测,并且回收施放大洋长期锚碇浮标各一个,布放漂流浮标6个,多普勒声学海流计测量7000余海里,本航次增加了氟利昂取样,还收集了中、西太平洋热带区域的大量气象情报资料。 在上述观测项目中,测量和取样的深度首次达到5,009米(前两航次为4,500多米)水深大于4,000米的深水站平均测量深度为3,950米(第二航次为3034米)水深小于4000米的测站,平均测可到距海底189米的深处(第二航次为518米)。     

重力活塞取样器取样技术研究

现代海洋沉积物柱状取样技术是一套综合性的高新技术系统,它一般应该包括：优良的取样器具,方便灵活的取样操作设备,高精度的定位导航仪器和高分辨率的地形、地貌、地层探测系统等四个方面。我国和先进国家相比,取样操作设备方面差距最大,应该成为我国今后取样技术研究和发展的重点     

埕岛海上石油平台周边海底管道与电缆的探测技术研究

海上石油平台周边海底管缆密集,管线状废弃物多,且有相互交叉现象,常有管道与电缆分辨不清或将管线状废弃物误判成海底管缆等情况发生。这严重影响了生产运行和作业平台就位的安全,给指挥作业平台插桩、就位、船舶抛锚带来了很多困难和安全隐患。在埕岛油田平台附近海底管道电缆探测技术研究中,利用目前世界上已有的、对海底管缆探测较为有效的各种仪器设备和方法手段,进行了试点研究,从中寻求适合埕岛油田海区海底管道、电缆位置和埋设状况探测的最佳方法和手段。通过试点研究,对探测海底管道和电缆的各种仪器的探测性能、探测方法、探测过程中应注意的事项以及存在的问题进行了较全面的介绍。     

深海锤击取样管

深海锤击取样管Ｄ·Ｊ·Ｓｍｉｔｈ，Ｋ·Ｔｒｏｎｓｔａｄ１前言锤击取样管在海洋沉积取岩芯中是一种新的设计原理，能在大陆边缘、斜坡以及深海平原沉积区钻取沉积芯样，以满足考古海洋学的要求。取样管可在水深５０００ｍ处获得长达３０ｍ的未扰动岩芯。它使用了类似陆...     

鄂霍茨克海的超长柱状剖面

大部分俄罗斯考察船采集的海洋沉积物柱状剖面的长度,通常都不超过5～6m。国外使用的活塞取样管,在软泥中能取到20～28m长的岩心。法国制造的“卡利普索(KaJIHIIin-co)”系统是一个超长活塞取样管,其外径为127mm。使用这种设备可以采集长达50～60m的底质柱状剖面。     

一种新型张力保护自动收放脐带缆绞车装置

介绍一种新型张力保护自动收放的脐带缆绞车装置的组成及特点。该装置克服了传统脐带缆绞车全人工操作模式所存在的效率低和安全性差等问题,实现了脐带缆绞车的自动收放和排缆,准确控制脐带缆张力,有效保护脐带缆的安全,大幅提高了潜水器等水下作业设备的工作效率和作业安全性。