深海取样绞车牵引卷筒上钢缆张力分析

文中根据深海取样绞车的钢缆和牵引卷筒之间力的关系,利用微积分学原理,对钢缆在牵引卷筒上的张力变化进行了分析,建立了钢缆张力、钢缆与卷筒间的摩擦系数、钢缆在卷筒上的包角等参数之间的关系式,并通过实例对该关系式进行了验证。     

FPSO系泊钢缆断丝松股成因分析及系泊方案改进

以南海某FPSO单点系泊系统为研究对象,针对其服役期间在极端海况下出现钢缆断丝、松股的问题展开研究。建立FPSO单点系泊系统模型,进行时域耦合动力分析,基于细长杆理论和有限元方法编写了单缆动力分析程序,通过与商业软件对比验证了程序的合理性,并发现极端海况下出现了系泊缆上部钢缆频繁触底和底部钢缆起落的现象,易引起钢缆的损伤。研究并提出了系泊缆配置新方案,通过调整分段长度避免了钢缆频繁触底、起落的问题;通过提高预张力,避免了系泊缆出现过度松弛的状态,该方案对于内转塔式单点系泊系统的设计与运维具有参考意义。     

有效吸收和传递波浪能的锚泊系统的设计制作

将传统定位浮标加以改进,可以形成一种能有效吸收和传递波浪能的锚泊系统。此系统的最上端是漂浮着的海面浮标,海面浮标下端连着锚泊钢缆,锚泊钢缆下端到海底之间又依次连有张紧锤、储链和重物锚块。锚泊系统中的海面浮标随波浪同步上下起伏,从而带动与其连在一起的由张紧锤绷直的锚泊钢缆上下振动,于是海面浮标吸收波浪能并由引导缆向下传递。20 m长的储链可以保证整个装置在涨潮、退潮的极限水深情况下,仍旧可以有效地传递海表面波浪能;合适的重物锚块可以起到为整个系统定位的功能。最后给出了一个实际应用波浪能的例子。设计制作的锚泊系统可以有效吸收和传递波浪能,为波浪能的利用提供了一种行之有效的方法。     

深水无粘结柔性管抗拉伸层屈曲问题研究进展

随着我国海洋石油工业不断向深水发展,深水柔性管即将获得广泛应用。深水柔性管结构形式复杂,其抗拉层螺旋钢缆在铺管安装和弯曲过程中可能受到轴向压载荷,产生鸟笼现象和侧向屈曲失效,是当前柔性管开发中的研究热点。介绍了国外在柔性管抗拉层钢缆受压载荷失稳的数值模拟和试验研究现状,为我国开展柔性管开发提供参考。     

重锤式拖网取样器模型试验研究

重锤式拖网取样器是对现行常规拖网的技术改进。通过理论模型设计与机械加工试验,研制出了一套重锤机械结构。该机构在拖网取样时利用钢缆拉力蓄积能量拉动内部拉杆,并通过销轴机构释放能量加速冲击芯块,撞击壳体产生巨大的瞬时冲击力,拽动拖网破碎岩石,然后使用复位弹簧使机构复位,重新工作。可以使常规拖网取样器和牵引钢缆更加安全,并大大提高拖网作业的成功率与效率。     

拖网及深海摄像站位位置与水深的初步校正

对在海山富钴结壳调查中拖网取样和深海摄像调查的站位位置和水深的校正方法进行了研究,对其钢缆角度(θ角)等关键参数的选取以及水深校正可靠性的评估进行了分析和讨论,同时还利用MM3海山站位的数据进行了拖网和摄像站位的位置和水深校正,并对其可靠性进行了评估.结果表明:对于拖网站位,对应I至Ⅲ级海况,钢缆θ角分别被确定为15°、20°和25°时,其站位位置和水深校正误差最小,个别存在着较大误差的站位,需通过虚拟水深的验证进行手动校正,以保证校正后数据的可信性;对于摄像站位,当钢缆θ角被确定为25°左右时,虚拟水深和实际校正水深间在±50 m的允许误差范围(此为多波束的允许误差)内时,测站的站位位置和水深校正的效果较好,有超过50%的摄像测站的校正水深在误差允许的范围内.可见该校正方法具有较高的可信度,可基本满足富钴结壳的资源量评估和矿床圈定工作的需要.     

深水起重铺管船作业性能理论与试验研究

首先应用三维势流理论及时域模拟计算方法,对我国第一艘深水起重铺管船的铺管、起重状态的运动进行模拟,然后将计算结果与模型试验的结果进行比较分析。结果发现该船的横摇偏大,建议加减摇措施;起重状态时,起吊点高度和吊索长度对船的横摇和吊钩的运动有较大影响。这些结果为起重铺管船的生产应用等提供一定的技术依据。     

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.     

平台基有缆潜标实时内波监测系统

研究开发了一套依托于海洋平台进行安装的有缆潜标实时内波监测系统.该系统由温度传感器、温盐深传感器(CTD)、定点海流计(DVS)、终端接收机、绞车、钢缆、电缆及锚定重块等组成.温度传感器、CTD和DVS依一定的空间间隔串行连接并固定在系泊钢缆上.系统利用电缆实时供电、采用可寻址RS485总线进行控制和数据传输.集成的有缆潜标内波监测系统在中海油所属的PY30-1平台上进行了现场内波观测,成功捕获了多个内波过程,为获取长时间序列的内波实测数据、进而为开展南海内波机理和工程应用研究提供了有效的技术手段.     

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.     

海洋工程大型起重设备及其关键技术研究

介绍大型、超大型海洋工程结构起重设备的发展和分类,对比分析世界上各主要海洋工程公司的起重船及其起重机的基本参数,提出了大型海上起重机的研究重点以及进行海上起重过程仿真的基本思路.在此基础上,提出了针对我国海洋工程起重机发展的几点参考意见.     

海水液压作业工具系统的研制

介绍了一种以海水液压驱动的水下作业工具,分析了该系统的组成、工作原理、研制难点及解决方案。该工具系统能工作于300m以浅的海域,完成水下钢缆切断、船体和水下结构物表面的清刷、打磨等工作。     

半潜式起重平台系泊系统设计与优化研究

近年来,国内兴起了大力发展半潜式起重平台的势头,系泊系统的设计与优化是该类型平台开发中的关键问题之一。采用时域方法对半潜式起重平台系泊系统进行耦合动力分析,研究系泊系统主要参数对其动力响应特性的影响,并给出主要参数的设计优化流程,在此基础上,以能够满足安全校核且性能较优的系泊方案为目标,对该半潜式起重平台的系泊系统进行优化设计,并研究单根系泊缆发生破断对整个系泊系统的影响。结果表明:基于主要参数对系泊性能的影响规律,经优化设计得到的系泊方案,预留的安全欲度适中,能够保障半潜式起重平台在恶劣海况下的生存能力,同时具备较好的经济性。     

U型半潜式起重铺管平台水动力分析

采用理论分析和模型试验相结合的方法,对一U型半潜式起重铺管平台进行了运动性能与气隙分析,为该平台的主尺度确定和作业能力评估提供了参考依据。同时,对半潜式起重铺管平台水动力分析的方法和流程进行了归纳与总结。     

多用释放滑车

多用释放滑车是一种具有释放负载能力的起重工具,它不仅应用于矿山卷扬机、手摇绞车等运输机械以及中小型设备或物品的安装起重,尤其在不能卸载的场合使用更显示出其独特功效,如在海上投放仪器或重物。因此产品为换代产品,于1990年7月18日获中华人民共和国专利局实用新型专利证书。     

把海洋经济作为“1号工程”全力抓好

荣成市确立了把海洋经济作为“1号工程”全力抓好的经济发展思路,决心继续保持全国第一渔业大县的位次。为此,提出了三条措施：①对海洋经济的地位和作用还要再认识;②要有建设国内外一流大企业的雄心壮志;③要找准今后海洋经济大发展的“起重杠杆”。     

基于海洋石油201 DP模式的东方1-1导管架安装技术

从动力定位起重船舶进行导管架海上安装研究出发,总结归纳了动力定位起重船舶海上安装导管架等大型结构物的优势,并以深水动力定位铺管起重船"海洋石油201"安装导管架为例,提出了南中国海大型导管架采用动力定位安装的环境限制条件及动力定位能力分析方法,数值分析导管架下水扶正过程,给出了东方1-1 WHPF导管架动力定位安装的关键步骤及方案设计。该研究对恶劣海况下的大型导管架安装具有一定的借鉴意义。     

一种用于深海光缆打捞剪切的新型设备

在国内外深海光缆线路维修中,由于现有专用设备性能的局限,对海光缆的打捞一直是一项耗时、耗财、耗力且难度较大的作业。文章介绍了一种以双握切割、两端同持方式剪切打捞海缆的新型设备,它不仅能在2 000 m水深的海底对海光缆进行可靠剪切,还能在剪切后将海缆的两个断头牢固握持,并自行辅接深海打捞所需的钢缆。证明了使用该设备可取代常规打捞的断头打捞,不仅大大提高了维修工作效率,更有效地提高了维修打捞工作的安全性和可靠性。     

新型双船起重拆除平台试验研究

拆除大型海上结构物是一项非常复杂且充满挑战的工程。现提出一种新型海上平台拆除方案,该方案利用三条半潜船来代替具有重型起重装置的单一船舶,通过两艘相同的半潜船将平台上层建筑托起,随后运至第三艘半潜船上完成平台拆除。在风浪流作用下,半潜船和平台的所处方位和运动姿态一直处于动态变化中,这对船舶调节压载的稳定性以及双船运动的同步性提出了要求。为了确保该方案的高效性和安全性,设计了一套完整的模型试验装置,包括船舶模型、平台拆卸辅助设备、六自由度运动采集与分析系统、控制系统、无线通讯系统以及测量系统。开展了相应的水池试验,试验结果验证了双船起重拆除平台方案中双船协同运输这一关键环节的可行性和安全性。     

用于拆平台的双船协同动力定位试验研究

大型海洋结构物的退役和拆除是油气行业面临的一个巨大挑战。双船起重拆除法提供了一种低成本、高效、灵活的解决方案,该方案采用两艘具有动力定位功能的半潜运输船从平台两侧将平台上层组块托起,随后协同托举运输至第三艘半潜运输船上后转运送至陆地。在这个过程中涉及到两艘及三艘船的协同动力定位作业,这对动力定位系统的同步性具有很高要求。多船近距离协同动力定位会受到螺旋桨与螺旋桨、船体与船体及螺旋桨与船体之间的干扰,动力定位的性能会受到影响。为此开展了相应的水池模型试验研究,对复杂环境下多船协同动力定位性能进行了分析,包括定位精度、功率消耗等,并对动力定位风险点进行了深入研究,验证了双船起重拆除法的可行性,并对实际工程的施工提供一定指导意见。