极浅海步行坐底式钻井平台结构强度分析

本文系统地介绍了极浅海步行坐底式钻井平台结构设计特点、步行、拖航状态的强度分析,包括外船体步行区结构、悬臂支架以及拖航漂浮时的总强度、局部强度和刚度计算,最后,介绍实船应力与变形测试及其与计算值的比较。     

声学波潮仪波浪测量要素的试验分析

坐底式声学波潮仪采用遥测方法进行表层波浪测量,不干扰波浪场,测量准确度高。现有国产声学波潮仪只具备波高、波周期和潮汐测量能力,欠缺波向测量功能。针对仪器国产化需求,研制一种新型坐底式波潮仪,可同时测量波高、波周期、波向、潮汐和温度,是一种先进的海洋监测设备。本文采用基于多向不规则波的仿真模型对比声学波潮仪和诺泰克浪龙的方向谱反演能力,2019年3月在山东省海洋环境监测技术重点试验室下属岸边试验站进行比测试验,比测仪器为挪威诺泰克浪龙,实测数据分析表明,声学波潮仪和诺泰克浪龙总体上吻合好,验证了声学波潮仪的波浪测量准确性。     

“胜利二号”钻井平台的总体设计与性能研究

”胜利二号”钻井平台是一座能步行的坐底式钻井平台,用于我国沿海海滩及极浅海区的石油钻探开发。 本平台的结构型式十分特殊,环状的外体包围在内体的四周。 本文叙述了在总体设计中对内、外体主尺度的决定以及总布置设计。本文还介绍了平台的各项主要性能。诸如漂浮、拖航、沉浮、坐底和步行的研究和计算结果。     

就位抛砂对CB151井场及坐底式采油平台基础沉降的影响

由于埕岛油田近岸区井场地质条件复杂 ,要求坐底式平台每一次就位作业时 ,必须进行抛砂平整 ,从而导致地层土力学性质变化 ,并对下一次坐底式平台安全就位产生影响。以 CB1 5 1井场的典型资料为例 ,介绍了近岸海域井场的一般地形、地貌特征及工程地质条件差异 ,通过对坐底式平台基础沉降的分析 ,计算了坐底区、抛砂区、正常 (自然 )区 3种类型海底在外界因素作用下可能发生的沉陷量 ,总结了该类井场的一般特点 ,并对今后的坐底式平台就位作业提出了措施与建议     

浅海坐底式海洋环境监测系统开发应用及其回收方法研究

首先概述了坐底式海洋环境监测系统的发展历程、结构组成、工作原理和系统功能等。设计开发了一套浅海坐底式海洋环境监测系统,并在北黄海海域进行了长时间应用。对其结构组成特点、原理功能和实际应用情况等进行了详细阐述,并结合一段时间的监测数据,说明其可为海洋科学研究、海水养殖与海洋工程等提供基础数据。对坐底式海洋环境监测系统的布放与回收方法进行介绍,针对近海经常出现无释放器或释放器失灵的坐底式海洋环境监测系统,且潜水员或作业型水下机器人(ROV)不方便下潜系缆的情况,设计了一种实操性强的打捞回收方法。总结归纳了所设计的浅海坐底式海洋环境监测系统特点及回收方法,可为相关应用与研究提供参考借鉴。     

半潜式平台结构分析中波浪理论的选择问题

设计各种活动式钻井站(如坐底式、自升式、半潜式钻井平台)和其它各种海洋工程结构时,为了计算波浪载荷,都要根据作业区的水深选用认为合适的波浪理论,借以计算波内水质点的速度和加速度.本文从工程应用的角度,对半潜式平台结构分析时关于波浪理论的选择问题进行了探讨,还对司托克斯五阶理论的实际应用作了简要的介绍.     

分层斜坡越浪式波能发电装置结构受力试验研究

分层斜坡越浪式波能发电装置作为一种重要的波能转换型式,在开发利用波浪能的同时,可与防波堤或护岸工程相结合,将海岸工程的被动消能变为主动吸能,提高综合效益。在实际工程应用中,分层斜坡越浪式发电装置引浪面在波浪荷载作用下的安全性成为首要问题,由于其引浪面与防波堤或护岸的护面对水体磨阻影响不同,因此水体对结构的作用力不同,已有的斜坡式防波堤所受波浪荷载的研究无法用于指导分层斜坡越浪式发电装置引浪面的结构强度设计。通过水工物理模型试验,对分层越浪装置引浪面在不同波况条件下的结构受力进行研究分析,获得越浪装置引浪面上点压力及波浪力的分布规律,为装置的结构设计提供理论指导及设计支持。     

基于组件式GIS的南海热带气旋风、浪场分析系统

将现有的计算模型与组件式GIS(地理信息系统)进行有效地整合,建立一个以热带气旋路径和强度的预报结果为主要输入参数的具备可视化功能的风、浪场模型,并形成以GIS为平台的、具有快速诊断和分析能力的决策分析系统.阐述了热带气旋风、浪场的计算模型,解决了将其与组件式GIS集成到应用系统的关键技术.     

第四届全国近海工程学术讨论会论文目录

序号论文瓜目{世界各国极地冰区平台研究概要及我国一冰区海城平台方案设计研究}深水油田开发的现状与发展趋势一深水油田开发系统的新动向 珠江口深水油田工程问题的探讨 深水导管架制造安装初探 海洋石油早期开发的新型式和新概念一 半潜式抗台风生产储油系泊平台 我国现有坐底式钻井船的设计特点及其 在浅海作业的适应性 海洋结构物的无损检测 “三高”原油集输中的难点和主攻方向 珠江口石油开发区钢质平台腐蚀和防护 横摇运动方程系数估计及其应用 作用于可渗可压编海床上大尺度墩柱底 面上的波浪力朱庭耀,沈惠申上海交通大学李润培,马…     

自升式综合平台的外载计算

本文给出了自升式综合平台的外载估算方法。对大尺度物体的波浪载荷用三种方法进行了计算,在计算中考虑了非线性波的影响和局部修正。本文在给定的设计波参数和海况条件下,对南海北部湾和渤海地区的自升式综合平台(方案)进行了风、浪、流外载计算。计算结果用于平台结构强度、疲劳、稳定性分析和沉块的优化设计。     

斜坡堤胸墙结构反浪效果的试验研究

为客观评价胸墙结构型式的合理性,针对前仰式、深弧式、后仰式和直立式四种胸墙结构开展了相关物理模型试验。采用压力传感器测量胸墙波浪压力,通过积分求和获取波浪总力。采用数码相机记录不同结构型式胸墙的反浪效果,同时利用称重法获得不同波浪要素条件下胸墙越浪量。试验结果表明:弧形胸墙的反浪效果明显优于直立式,但其受力较直立式大。3种弧形胸墙中,前仰式具有较好的反浪效果且受力较小。由此,建议工程设计采用前仰式胸墙结构。     

波浪作用下开孔沉箱疲劳与承载能力研究

开孔沉箱孔洞周围存在以三轴循环应力为特征的复杂承载区,其中混凝土损伤速度远大于单轴应力条件,局部疲劳损伤快速累积使结构整体承载能力迅速下降。考虑迎浪面入射波浪与消浪室内反射波浪的循环作用,针对开孔区域复杂应力状态下的疲劳损伤问题,基于不可逆损伤力学发展的数值计算方法模拟开孔板疲劳过程,得到循环荷载作用下不同类型开孔板的损伤演化历程,并计算损伤后整体结构极限承载力大小,通过综合对比孔洞损伤发展规律和结构极限承载能力,建立了疲劳作用下开孔沉箱极限承载能力判断依据。现有规范依据设计使用年限、波浪条件、作用效应组合等确定材料与结构强度,但并未充分体现开孔结构的优势与承载特点,在此基础上文中补充了开孔结构的优化设计以及实际寿命判断。     

强潮高浊度海域坐底结构物稳定性分析

为满足强潮高浊度海域海底观测网布设需求,以潮动力强、泥沙浓度高的舟山群岛螺头水道为例,研究坐底结构物的稳定性。对3种形状的观测网坐底混凝土结构体进行计算分析,结果表明3种结构体抗滑安全系数2.22~7.40,抗倾覆安全系数1.59~1.64,沉降14.32~43.60 mm,地基承载力符合规范要求。针对冲刷可能导致的结构倾斜,建立结构体泥沙冲淤三维数值模型,分析了3种结构体的局部微流场与底床冲淤特性。模型结果表明,3种观测网坐底结构体在强潮流高浊度海域中符合稳定性要求,其中圆台结构体的稳定性最好。     

大型全钛海洋资料浮标结构强度有限元分析

为了分析校核全钛海洋资料浮标的整体结构及拖曳强度,本文依据相关标准规范计算了全钛海洋资料浮标作业工况和极限工况下所受的风、浪、砰击载荷,利用有限元方法对全钛海洋资料浮标进行了整体及拖曳强度计算分析。依次分别计算浮标结构为8 mm板厚和6 mm板厚两种方案的应力,并对照《海上浮式装置入级规范（2014）》进行了应力衡准。研究结果表明：无论采用8 mm的板厚还是6 mm的板厚,浮标结构强度及稳定性满足规范要求。在满足强度要求的前提下,使用6 mm板厚方案更具有经济性,也有利于提高浮标的设备承载能力。     

双挡板透空堤透浪与反射系数实验研究

设有挡浪板结构的透空式防波堤适用于水深较大的海域,且具有较好的消浪效果。采用物理模型试验,探究具有双侧挡浪板结构的透空式防波堤透浪系数与反射系数的影响因素与规律,研究包括外侧与内侧挡浪板入水深度,水平板板宽,结构上部挡浪墙的高度与位置,水平板超高与波浪要素等因素。通过比较各家透浪系数的理论计算公式与实验结果,进行透浪系数的计算方法研究,给出修正Wiegel公式拟合双侧挡浪板透空式防波堤的透浪系数计算公式,供工程设计参考与进一步研究。     

后向散射强度与温跃层关系研究

2003年8月12-13日，用300kHz的坐底式声学多普勒海流剖面仪(ADCP)在台湾海峡北部海区进行了观测。根据回声强度计算得到的后向散射强度具有明显的日变化，这是浮游动物的垂直迁移造成的。此外，后向散射强度还与叶绿素、浊度和温度梯度有关，其中叶绿素、浊度和温度梯度对后向散射强度的贡献分别是1．41，7．73和3．54dB。温度梯度最大值的深度与后向散射强度第一个峰值的深度一致，故根据后向散射强度能推断出温跃层的位置。     

恩平油田FPSO船体总体设计研究

以作业于恩平油田15万载重吨的FPSO(浮式生产储卸油装置)为研究对象,介绍了该油田的开发方案,FPSO主要尺度、总布置以及船体性能特点。阐述了满足500年一遇环境条件、30年设计寿命、南海FPSO双层底和双船级等要求的总体设计特点。分析了使用FLUENT进行线型优化的效果;对比了基于迎浪角分析的运动性能数值计算结果和模型试验值,解释了横摇运动差异原因,描述了试验中的甲板上浪现象及采取的防护措施。     

珠江口磨刀门月际尺度地貌演变研究

本文基于二维波流耦合泥沙数学模型对磨刀门河口月际尺度地貌演变进行了模拟研究。结果表明:（1）枯季,无波浪作用下,磨刀门河口总体呈淤积状态;波流耦合后,磨刀门河口整体由淤积转为以冲刷为主。洪季,无波浪作用下,磨刀门河口除西汊外均呈淤积状态;波流耦合后,拦门沙内坡与中心区转为冲刷状态,整体仍以淤积为主,但总淤积量减少;（2）月际尺度上,地貌变化幅度为厘米级,洪枯季具有明显差异。不考虑波浪作用下,磨刀门河口洪、枯季均以淤积为主,但洪季淤积幅度更大;波流耦合后,磨刀门河口呈洪淤枯冲的格局;（3）空间上,拦门沙外坡洪淤枯冲,拦门沙顶洪季淤积、枯季变化不大,内坡洪枯季均为冲刷。此外,拦门沙内坡以径潮流作用产生的底切应力为主,外坡以波浪作用引起的底切应力为主。     

基于谱分析法的深水半潜式平台疲劳强度分析

以某新型深水半潜式钻井平台为分析对象,依据三维绕射理论计算单位波幅下波浪诱导载荷,通过建立三维有限元模型计算完成了热点应力响应。运用热点应力的谱分析法计算得到危险节点的疲劳寿命,并进一步分析了各个短期海况和不同浪向对节点总的疲劳损伤度的贡献。研究结果表明,危险节点的疲劳寿命都满足设计寿命要求;在各种中低海况下,疲劳损伤主要来自于平均跨零周期在6 s附近,有义波高转大的短期海况;平台关键连接部位的疲劳损伤主要是在横浪和斜浪状态下产生的,并且对某单一方向的波浪非常敏感。此研究对该类型平台的连接处结构设计和疲劳分析方法有参考意义。     

关于设有胸墙的斜坡式防浪堤的试验研究小结

在多个实际工程的模型试验及专题研究的基础上,本文对斜坡式防浪堤上一种墙顶设有挑浪嘴、墙底设有前齿的“L”形胸墙的若干问题进行了小结。文中,对越浪量估算和堤顶标高的合理确定、挑浪嘴和墙底前齿的机理及其效应、作用于墙上的波压力、胸墙断面的优化设计方法等作了全面的阐述。