升压站海上运输振动监测系统设计与实现

海上升压站吊装、运输和安装作业是一项高风险的工程,每一步的决策都非常重要。实时振动监测不但可得到大量有价值的监测数据而且可对驳船所运输的升压站组块的各项指标实时监控,还能对随时可能发生的安全隐患进行提早预警,从而降低风险减小损失。文章以江苏滨海北H2海上升压站项目为例,对实时振动监测系统的设计思路进行了阐述,并对监测结果进行了分析。希望通过文章的设计思路及数据分析结果,为类似的海上升压站项目提供参考。     

基于声呐图像的海上风电桩基局部冲刷实时监测研究

在江苏大丰某海上风电场选取代表机位,安装桩基局部冲刷实时监测系统对桩基周围海床进行实时监测,并和多波束水下地形测量成果进行对比分析。结果表明：该系统实时监测效果较好,与多波束的测量结果相吻合,其最大优势在于能长期实时连续监测桩基周围海床的高程变化情况,掌握长期冲淤趋势。监测桩基海床已产生最大冲刷深度达8 m 的冲刷坑,为保障风机系统的安全稳定,建议及时采取冲刷防护措施,以防冲刷坑进一步发育。     

基于CDMA的海岸带地下水自动监测系统

针对当前海岸带地下水监测现场分散、采集费用高、分析和信息发布滞后等问题,基于CDMA无线传输技术、传感器技术、计算机技术,研制了海岸带地下水自动监测系统。系统通过探头传感器实时获取海岸带地下水矿化度、温度、压力等监测数据,通过自主研发的监控主机获取站点位置、视频图像、传感器电量,并基于CDMA网络和CDMA DTU无线数传模块实现远程传输、自动解析存储,通过网络在线服务软件进行数据的发布共享、设备异常报警和远程操控。系统具有传输效率高、稳定可靠、成本低、扩展灵活等特点,已经在山东半岛地区进行了部署,满足了对海岸带地下水自动监测数字化和网络化要求,有效地提高了该地区海岸带地下水监测工作质量和效率,可以为海岸带地区地下水资源实时监测及管理提供服务。重点介绍了系统总体结构、无线传输方式、现场监测设备及远程监控平台,同时介绍了系统扩展性及安全性设计。     

象山港生态浮标自动监测数据比对结果统计与分析

生态浮标在线监测系统目前已广泛应用于污染物监测、灾害预警等多方面,监测数据的可靠性和准确性是浮标在线监测系统推广与应用的前提和基础。选取象山港海域生态浮标近3 a同时段的水质自动监测与实验室监测数据,利用SPSS软件对比对结果进行统计与分析,结果显示,浮标自动监测数据与实验室监测数据有较好的一致性,无显著的系统性偏差,大部分监测指标的正负偏差呈正态分布,可以用于对海水水质的实时监测,为决策部门及社会公众提供准确有效的海洋生态环境信息服务。     

基于MapX和GPS的油田作业平台就位服务系统研究

为了满足海上石油作业平台安全就位的要求,使用VB 6.0开发工具以及MapX控件,集成GPS和GIS技术开发了油田作业平台安全就位服务系统。该服务系统实现了GPS数据的实时接收和作业平台运行状态(速度、方向、位置)的动态实时显示,为作业平台安全就位提供决策方案,能在保证海底管线安全的基础上辅助作业人员找到作业平台最佳停靠位置。     

深水钢悬链线立管安装分析研究

钢悬链线立管(SCR)在安装过程中,通常会表现出复杂的动态特性,加强其安装技术及分析方法的研究具有重要意义。基于SCR-Spar生产系统,对深水SCR的安装方法进行研究,给出SCR典型安装步骤和各步骤中的关键问题。采用有限元软件OrcaFlex对海底提升和穿越拖拉安装进行了分析。基于整体时域分析,给出SCR安装操作方案和模拟分析方法,分析了控制安装操作的关键参数及其对SCR安装的影响。研究结果表明,SCR提升操作宜在空管状态下进行,初始提升速度和提升结束时吊头最终位置是控制管线应力/应变水平的主要因素。对于穿越拖拉操作,减小吊头与Spar的初始和最终间距,适当减小穿越拖拉缆长度对控制应力/应变水平是有利的,收/放缆速度对安装影响较小。     

基于水平湿拖的TLP平台张力腿现场扶正数值模拟

TLP平台张力腿安装方法有竖直安装和水平安装。以一TLP平台张力腿为例,基于张力腿水平湿拖安装方法,采用OrcaFlex软件建立扶正分析模型,数值模拟了张力腿现场扶正过程,研究分析了张力腿在不同海洋环境和吊机缆绳释放速度等参数下的动力响应,并在此基础上进行了集束扶正分析,根据安装接受标准确定了合适的扶正作业天气窗口。模拟分析结果表明:在扶正过程中,浪向/流向、波高、流速对张力腿应力影响显著;吊机缆绳张力对浪向/流向、流速敏感;吊机缆绳释放速度对张力腿应力和吊机缆绳张力影响微弱。     

区域海洋立体监测系统潜在经济效益

区域海洋立体监测系统的建立旨在提供全面的、系统的海洋动力环境和生态环境信息共享资料，为区域性海洋防灾减灾和海洋环境管理提供实时信息的网络平台．本文通过费一效分析的方法，初步测算了台湾海峡及毗邻海域海洋动力环境实时立体监测系统潜在的年经济效益超过29692．8万元，对区域海洋管理的决策具有重要意义．     

柱形内波观测浮标的设计与稳定性分析

通过海面浮标实现内波流观测数据的实时传输,对于海洋油气开发的内波流预警安全保障具有非常重要的意义.安装在海面浮标上的海流观测设备(如ADCP)对浮标姿态有较高要求,本文设计了48种不同尺寸的柱形观测浮标,采用Solid Works软件和ANSYS Workbench 2020软件,分析比较了在外界载荷相同的情况下,不同...     

某国家基准气候站雷击事故分析

2013年4月27日位于山东东部的国家基准气候站遭受雷击,导致设备无法正常工作。运用现代防雷理论,参考闪电实时监测资料,结合气象站的构成要素及气象台站防雷设施安装、运行的现状,对雷击事故进行现场勘查、分析,提出该自动气象站综合防雷的整改措施,为保证该气象站安全稳定运行提供了技术参考。     

不同浪向下脐带缆与主平台回接过程中的动力学响应

参考文昌油气田的脐带缆截面设计及具体工作环境参数,利用水动力分析软件OrcaFlex建立了文昌缆与主平台回接过程中的动力学响应模型,计算了在不同浪向下脐带缆在与主平台回接过程中的水动力响应。通过水动力分析结果可知:绞车的牵引速度和浪向的改变对脐带缆的牵拉过程有很大影响;脐带缆发生明显弯曲的部位von mises应力也会发生明显变化,但应力仍小于API 2RD的允许应力,可满足工程安全要求。     

基于虚拟仪器技术的海洋移动气象观测系统

介绍一种自主研发的、基于Labview虚拟仪器技术的海洋移动气象观测系统,它可广泛用于各种舰船、海洋移动平台上,能够有效地去除安装平台的移动给风参数测量造成的影响,从而给出真风速、真风向、温度、湿度、气压、安装平台移动轨迹、速度等参数,并能够实时地显示相关参数的随时间的变化趋势,为海洋气象的研究及预报工作提供真实有效的原始数据分析资料。     

海洋管道S型铺设过程研究

随着海洋科学技术的发展和人类对于海洋油气资源认识的不断增加,海洋油气资源的开发从近海走向远海。作为海洋油气运输主要方式的海洋管道,其铺设问题成为焦点。常见海洋管道工程铺设方法为:拖曳铺设、卷筒铺设、J型铺设、S型铺设。通过引入先进的国际海洋工程软件OrcaFlex并结合国内外关于海洋管道铺设的工程手册及相关规范、标准,如DNV、API、AWS等,实时模拟研究S型海洋管道铺设过程。结合作者工作经历及实际海洋铺管工程背景算例分析,研究铺管上弓段接触点、悬垂段及触底段在铺设过程中的各自静力、动力特性。对海洋管道S型铺设过程中应该注意的一些有关设计、工艺和HSE低成本安全高效铺设等方面提出几点有用的意见。     

埕岛油田海底管道安装应力计算方法的研究及应用

海底管道的施工质量直接关系到海底管道能否长久地安全运行。对施工期间各种环境荷载、施工荷载作用下的海底管道在力和变形进行计算,分析和监控、是确保底管道施工质量的不可缺少的重要手段。本文通过计算实例对浮拖法敷设海底管道安装计算分析的方法作了研究,并对胜利海洋石油开发公司与天津大学合作研究开发的涨底管道安装分析软件在胜利岛油田海底管道工程建设中的应用作了介绍。     

荔湾3-1气田深水脐带缆竖直铺设技术研究与应用

随着海洋油气开发逐步走向深海,深水脐带缆的应用越来越广泛。我国在脐带缆安装工程中仅具备浅水(300 m以内)水平铺设的能力,深水脐带缆的铺设技术在国内尚属空白。本文以荔湾3-1气田深水脐带缆铺设工程为例,首先介绍铺设方法的选取原则,提出深水脐带缆竖直铺设的技术要求,随后基于Orca Flex软件,对脐带缆铺设进行静力和动力分析,为铺设期间脐带缆长度和张力的监控、作业气候窗的选取提供参考依据。最后制定脐带缆起始抽拉、正常铺设以及末端铺设的作业流程。该工程为我国首次采用脐带缆竖直铺设技术,本文研究成果和计算方法可为国内其它同类工程提供重要借鉴意义。     

Vision-based system of AUV for an underwater pipeline tracker

This paper describes a new framework for detection and tracking of underwater pipeline,which includes software system and hardware system.It is designed for vision system of AUV based on monocular CCD camera.First,the real-time data flow from image capture card is pre-processed and pipeline features are extracted for navigation.The region saturation degree is advanced to remove false edge point group after Sobel operation.An appropriate way is proposed to clear the disturbance around the peak point in the process of Hough transform.Second,the continuity of pipeline layout is taken into account to improve the efficiency of line extraction.Once the line information has been obtained,the reference zone is predicted by Kalman filter.It denotes the possible appearance position of the pipeline in the image.Kalman filter is used to estimate this position in next frame so that the information of pipeline of each frame can be known in advance.Results obtained on real optic vision data in tank experiment are displayed and discussed.They show that the proposed system can detect and track the underwater pipeline online,and is effective and feasible.     

海洋平台浮托安装中横荡护舷限位和缓冲性能分析

浮托安装法,是相对于传统吊装法的一种新型海洋平台安装方法,具有起重能力大、作业周期短、安装费用低、适用范围广、操作安全方便等优点,解决了海上大型平台组块的安装问题。为了研究横荡护舷对浮托安装的影响,首先对海洋平台浮托安装中的护舷装置进行了介绍,然后针对某工程实例应用AQWA软件进行了数值模拟,并进行了模型验证。从时域方面对就位状态下的浮托模型进行了耦合动力分析,研究了横荡护舷参数对驳船运动和撞击力的影响规律。研究表明,横荡护舷可以有效地减小驳船运动和撞击力,其限位和缓冲作用与护舷尺寸及护舷刚度均有关。研究结果可为实际浮托安装工程提供重要的参考。     

A Singular Perturbation Method for Parametric Investigation on J-lay Installation of Deepwater Pipelines

The maximum bending moment or curvature in the neighborhood of the touch down point (TDP) and the maximum tension at the top are two key parameters to be controlled during deepwater J-lay installation in order to ensure the safety of the pipe-laying operation and the normal operation of the pipelines. In this paper, the non-linear governing differential equation for getting the two parameters during J-lay installation is proposed and solved by use of singular perturbation technique, from which the asymptotic expression of stiffened catenary is obtained and the theoretical expression of its static geometric configuration as well as axial tension and bending moment is derived. Finite element results are applied to verify this method. Parametric investigation is conducted to analyze the influences of the seabed slope, unit weight, flexural stiffness, water depth, and the pipe-laying tower angle on the maximum tension and moment of pipeline by this method, and the results show how to control the installation process by changing individual parameters.