极端波浪条件下深水导管架基础结构波浪总力试验研究

波浪力对海上风电深水导管架基础结构的稳定性和安全性至关重要。通过波浪物理模型试验对极端波浪条件下深水导管架基础结构的波浪总力进行了试验研究,试验水深包括50 m和70 m两种,在1 000 a一遇波浪条件下,分别分析了深水导管架结构所受的波浪总水平力和垂直力。研究结果表明：相同重现期极端波浪作用下,70 m水深情况下的导管架结构波浪总水平力小于50 m水深的结果,但是70 m水深的导管架结构波浪总水平力弯矩大于50 m水深的结果;相同水深、水位和波浪条件下,导管架结构受到的波浪总垂直力明显小于波浪总水平力;在相同重现期极端波浪作用下,低水位情况时70 m水深的导管架结构波浪总垂直力与50 m水深的结果差别不大,但是在高水位时,由于在70 m水深的极端波浪条件下波峰可冲击作用到上部平台底面,70 m水深的导管架结构波浪总垂直力明显大于50 m水深的结果。     

深水导管架下水扶正过程定量风险分析

运用QRA技术(定量风险评估)对导管架下水过程进行深入分析,提出风险概率评价模型和事故损失综合评估方法。首先辨识潜在的风险事件及相关风险因素,然后量化风险事件的模糊概率和损失程度,最后依据风险量化结果和ALARP(aslow as reasonably practically)原则对需要控制的风险事件给出控制措施。通过定量风险分析,达到及时查找并消除各方面事故隐患的目的。     

水下插桩定位系统在导管架吊装中的应用

针对海上导管架吊装水下插桩到海底已有钢管桩内的作业难点,通过使用高精度定位设备、罗经、姿态仪和无线网桥,组建集测量导管架位置、高程、方位和姿态于一体的三维定位系统,接入定位软件中,实现实时显示导管架的位置、高程、方位、姿态和导管架桩腿插尖分别距每个海底钢管桩的平面距离和垂直距离,用于指导导管架吊装作业。在广东阳江某海上风电项目中,将该定位系统应用于风机导管架吊装作业中,实现了数字化和可视化作业指导,快捷地完成吊装作业,对后续类似项目具有参考意义。     

防振锤对深水导管架圆管风致涡激振动抑制研究

研究了阻尼防振锤对深水导管架圆管风致涡激振动的抑制。建立了防振锤动力学模型,分析了防振锤的动力学特性;将在建深水导管架圆管简化为固支梁,建立了结构有限元模型,通过瞬态分析计算了圆管的振动幅值;在圆管中部添加防振锤,分析了防振锤对圆管振动的抑制效果;进行了现场测试,对比了数值模拟和实际测试管道的振动响应。研究表明,文中设计的防振锤可以有效地抑制圆管的涡激共振;数值模拟结果与测试结果非常接近,验证了数值分析方法的有效性。     

定量风险评估在导管架海上安装工程中的应用

定量风险评估是风险评估发展的主要趋势。论文基于TOPS IS和神经网络响应面法,提出一种定量风险分析方法,并运用此方法对导管架海上安装过程进行深入分析,以及时查找并消除各方面的事故隐患。首先找出潜在的风险事件及相关风险因素,然后对风险事件的模糊概率和损失程度后果进行量化,最后依据风险评价结果对需要控制的风险事件给出控制措施。实例表明,该方法是一种实用而有效的定量风险评估方法。     

文昌19-1N油田导管架安装技术

随着国内对海上油气进一步开发,迫切需要掌握深水导管架的安装技术。通过文昌19-1N油田导管架海上安装,介绍了该安装方法的特点、关键技术、主要施工过程及所需的设备设施;总结了导管架海上安装成功的经验教训;提出深水导管架、基盘对接安装的施工技术及环境限制条件,为今后类似工程提供借鉴。     

导管架钢桩测距及切割定位方法研究

过渡段是联接导管架钢桩与组块的结构部件,又作为调节导管架钢桩和组块误差的结构,其有着十分重要的作用.提出一种新方法利用全站仪与CAD结合的方式确定钢桩实际跨距,此方法具有操作简便、误差小等优点.详细叙述了导管架标高的确定,理论切割线的确定,及根据组块尺寸确定钢桩实际切割位置,并描述过渡段正确安装过程.所述方法成功应用于BZ29-4钻井帽和SZ36-1EDP组块海上安装.     

深水导管设计及喷射安置工艺技术研究

海洋深水区域日益成为海洋油气勘探开发的热点,但海洋深水地层因其特殊的沉积环境,致使深水钻井面临不稳定的海床、地层破裂压力低及海底低温等诸多的挑战,喷射导管技术是解决深水浅层所面临挑战的技术之一.该技术采用在导管内下入喷射动力钻具的方式,依靠导管串自身重力边钻进边下入导管,喷射到位后利用地层的黏附力和摩擦力稳固住导管,起出送入工具和管内钻具,完成导管的安装,避免因水泥浆密度过大而压破地层,也可避免由于深水低温等因素影响固井质量.通过对导管的受力分析,提出了导管的下深及导管串组成结构,同时也研究了导管在喷射安置过程中如何优选喷射钻进参数及采取的技术措施,确保导管喷射安置到预定位置,为海洋深水井导管设计与喷射安置导管提供了很好的参考与借鉴.     

海上风电导管架灌浆料产品开发与工程应用研究

导管架结构是海上风机重要基础结构形式之一。灌浆连接是导管架结构与桩基础连接的典型方法,由于灌浆连接受力复杂,对材料技术指标要求极高。本研究自主研发导管架灌浆料,并通过纳米超细矿物粉体改性、聚合物改性和双重膨胀组分改性等系统研究形成超高性能灌浆料,通过成果转化形成海上风电灌浆料专利产品,并实现产品系列化,在实际工程中大量应用。其中UHPG-120型产品打破国外技术垄断,填补国内空白,该产品具有大流动性、抗水分散性、高早强、超高强、无收缩、抗疲劳和高耐久性特点,适用于深水导管架水下灌浆。本研究形成的海上风电灌浆料产品及灌浆连接核心技术实现核心技术和产品国产化,促进我国海上风电施工技术进步,引领国内海上风电灌浆技术发展。     

导管架圆管风致涡激振动对总体疲劳性能的影响

研究了在建阶段导管架圆管发生风致涡激振动对整体疲劳性能的影响。建立了圆管动力学模型,分析了圆管的动力学特性;固定系数取值0.7模拟实际工程中圆管两端的焊接约束形式,计算了圆管的振动响应;基于线性累积损伤准则和S-N曲线计算了圆管发生风致涡激振动的疲劳损伤度,并根据规范计算出圆管在位阶段的疲劳损伤度,对比总结风致涡激振动对总体疲劳性能的影响以及振动抑制措施对疲劳性能的改善。研究表明,在建阶段导管架圆管发生风致涡激振动会明显地影响圆管的疲劳特性,降低疲劳寿命,因此可以通过绑定绳索、安装防振锤等手段减少结构的疲劳损伤。     

便携式AUV水下对接过程中的碰撞分析与罩式对接平台优化设计

以便携式自主水下机器人(AUV)和罩式导向对接平台的水下对接过程为研究对象,将碰撞力大小和对接时间作为评价指标,研究导向罩形状、对接管尺度以及AUV与对接管的偏心距对整个对接过程的影响。在三维建模的基础上,使用ADAMS软件进行动力学仿真分析,结果表明,减小导向罩开口角度、增大对接管直径、减小偏心距可以适当减小碰撞力和对接时间。通过对上述影响因素与评价指标建立函数关系,利用多目标优化设计的方法并结合实际情况对参数做出合理的分析和筛选,为水下机器人对接平台提供设计依据。     

应力应变电测技术在水下耐压壳体中的应用

对复杂壳体结构件进行批产前的首件应力检测、状态评估,尽早摸清壳体水压试验中关键部位的应力应变情况,对试验数据进行相关处理后,得到该产品相应工作状态下的关键部位应力值,进而达到对结构件的强度分析和设计仿真数据积累的目的。根据设计要求对壳体 15 个位置进行应力应变测试,通过计算找到应力值最大的位置点。通过本次测试研究发现,测试结果均小于相应材料的屈服强度,壳体结构设计满足水下耐压条件。     

水声调制解调器数据传输技术的研究与实现

该文研究了π/4-DQPSK调制解调的原理及其在水声modem数据传输技术的应用。通过采用TI公司的TMS320VC5416芯片,在DSP硬件开发系统环境下仿真实现了水声MODEM的数据传输。解决了π/4-DQPSK调制解调等DSP算法的几个关键问题,并在此基础上对整个通信系统进行了调试。调试结果证明了基于π/4-DQPSK调制算法应用于水声modem数据传输技术中可获得较好的效果,可以作为实际系统数据传输的一种可靠的调制方式。     

互相关技术在海洋工程中的应用研究

随着计算机技术和图像处理技术的快速发展，互相关技术在近几十年取得了很大发展，已成为当今工程领域的一项重要测试技术。本文详细阐述了互相关技术的基本原理，通过实例说明了互相关技术在海洋工程领域中的实际应用，充分说明了该技术的实用性与可靠性，并简要介绍了互相关技术在其它工程领域中的应用情况。     

基于深度学习的水下目标声学识别与定位技术研究

为实现自主水下潜器(Autonomous Underwater Vehicle,简称 AUV)的自主目标探测识别与定位任务,以侧扫声呐数据为依据,考虑到扫描式声呐成像的特点,针对金属球类目标,基于 Darknet 框架设计了一种轻量化深度学习目标识别模型,并结合人工特征进行目标特性分析。同时对声呐图像设计了有效的图像增强方法。实验表明：上述目标识别方法在保证目标识别准确率的同时,具有较高的目标识别速率,适于低功耗嵌入式平台部署。     

水陆三维地形地貌融合应用研究

针对海量遥感数据和海洋测量数据的特点,采用Kriging插值算法和三角网构建高精度水下DEM数据,应用标准偏差算法和侧扫声纳镶嵌技术制作水下地貌影像,实现多元数据处理、融合和三维显示的技术流程.应用像素级数据融合技术实现海量水陆数据的连续、准确无缝拼接,解决海洋测绘信息空间一体化表达的技术难题.     

水下光谱辐射测量技术

海水中的叶绿素、泥沙、黄色物质等及其含量直接影响海水的光谱特性。此外，海洋水色遥感算法的建立及验证也离不开现场相关光学参数的测量，准确的海水现场光谱辐射测量，是提高海洋水色定量化遥感精度的重要环节。文章通过开展水下光谱辐射测量方法的讨论、仪器总体方案的设计及相应的试验的结果分析，提出了有关水下光谱辐射测量仪器构成的一些想法。     

水下地形成图及数模整编系统的研究与运用

为了适应沿海经济对外的发展,满足水下地形测量以及数模研究、GIS应用的需求,自主研制了一套具有市场前景叉高效的水下地形成图及数模整编系统。     

浙沪小洋山空间合作开发的治理机制及启示

跨地区空间合作开发是区域一体化发展的重要举措,有利于各地区在土地资源共享、要素自由流动的前提下促进生产力跨地区布局,实现区域协调发展。浙沪小洋山空间合作是省际毗邻区合作开发的典型案例,双方通过多次协商构建了有效的合作治理机制,对合作方式、管理运行、利益分享等重大问题作出明确的制度安排,对于长三角一体化背景下推动省际、市际毗邻区合作具有较强的启示意义。     

塑料排水板在海岸工程水下软基处理中的应用

通过综合分析工程建设区域的自然条件和地质条件,对比选取塑料排水板排水固结法加固护岸工程的水下软土地基。系统介绍了塑料排水板的加固机理、排水板的选型、施工工艺、质量控制要点。经过对处理后地基的沉降、位移的长期跟踪观测,结果表明:采用排水板排水加固水下软土地基,取得了理想效果,具有一定的工程指导意义。