小型四腿钻采平台的一体化布置设计

受投资成本压力加大等因素影响,海洋平台组块须向紧凑型、集成化设计。本文以南海某4腿小型钻采平台为例,实行一体化、紧凑化设计理念,将平台上各个模块从总体布置和功能划分上统筹考虑,最终实现全平台设计布置优化,为整体平台提高利用率、降低成本提供了支持,可为类似平台布置提供参考。     

交流变频电动顶驱系统下齿轮箱体的结构优化

现有文献鲜有基于顶部驱动钻井装置的齿轮箱结构优化研究。鉴于此,利用APDL参数化语言对下齿轮箱体进行了有限元计算,在指定的设计工况下对下齿轮箱体进行强度和刚度校核,并在此基础上研究侧壁壁厚和底部壁厚对下齿轮箱体结构刚度的影响。研究结果表明:下齿轮箱体提环销轴处最大应力为628 MPa,选用35Cr Mo材料可以满足结构强度安全设计要求;在垂直载荷作用下,法向变形为主要变形,最大变形位置为箱体与承载法兰接触面,从各个刚度参数来看,满足下齿轮箱体结构刚度的安全设计要求;侧壁壁厚与底部壁厚对下齿轮箱体结构强度和刚度均有影响,通过优化变量与状态变量之间的对应关系可以获得最下齿轮箱体的最优结构参数。所得结论可为下齿轮箱体结构优化设计方案提供数值依据。     

自升式钻井平台升降系统齿轮箱单元的研究与设计

本文基于AGMA2101-C95标准,利用KISSSOFT软件设计自升式钻井平台升降系统齿轮箱单元,介绍了一种超大模数抬升齿轮的设计方法,提供了一种升降系统齿轮箱单元样机载荷试验方法,可为自升式钻井平台升降系统的设计和产品认证提供参考。     

游梁式抽油机传动系统CAD

将CAD技术引入游梁式抽油机传动系统的设计,经优化获得的设计方案结构协调紧凑,重要技术经济指标明显改善,克服了传统手工设计方法计算繁冗的缺点,简化了设计过程.     

海上钻井平台顶驱齿轮箱技术参数的测量、分析和优化

海上某钻井平台顶驱是进口设备,该设备经过5年的使用,顶驱齿轮箱轴承跑外圈,轴承座磨损。由于没有齿轮箱的技术参数,文章阐述了齿轮箱技术参数的测量和分析过程,并依据技术标准,确定了齿轮箱的技术参数,并在齿轮箱修理中对技术参数进行了优化,优化了轴承与轴承座的公差配合参数,解决了轴承跑外圈和轴承座磨损的故障问题,提升了设备的承载能力,实现了进口设备的自主修理,在减少设备故障和提高设备使用年限方面进行了有益的尝试。     

基于ANSYS Workbench的海洋模块钻机基座多目标优化设计北大核心CSCD

针对海洋平台模块钻机基座焊接工艺复杂、焊接变形不易控制等问题,以渤海某7000m模块钻机为例,基于API等相关规范,通过ANSYS Workbench有限元软件构建了基座局部结构响应面模型,以SACS软件对模块钻机进行整体计算提取的杆件内力作为输入条件,采用响应面设计和多目标遗传算法对基座结构尺寸及厚度进行了优化分析,并参考海洋工程结构板材特点给出了设计推荐值,结果表明优化后的基座在降低设计重量的同时其结构强度也满足规范要求。本文优化方法具有较高的经济性与可行性,可用于海洋模块钻机基座等关键结构的优化设计。     

基于稳定的导管架海洋平台的多目标优化设计

把导管架海洋平台看作钢框架结构,并把多目标优化设计方法用于结构的设计中.以结构的总重量和结构构件的长细比为优化目标,以导管的平均直径和壁厚作为设计变量,考虑强度、刚度和稳定等约束条件.并以胜利油田埕北#11单井采油平台为例进行了计算,计算结果表明此方法对海洋平台的设计具有一定的参考意义.     

基于稳定的导管架海洋平台的多目标优化设计

把导管架海洋平台看作钢框架结构,并把多目标优化设计方法用于结构的设计中。以结构的总重量和结构构件的长细比为优化目标,以导管的平均直径和壁厚作为设计变量,考虑强度,刚度和稳定等约束条件。并以胜利油田埕北#11单井采油平台为例进行了计算,计算结果表明此方法对海洋平台的设计具有一定的参考意义。     

海洋导管架平台结构动力优化研究

应用有限单元法 ,对海洋导管架平台进行了结构动力优化设计。建立了海洋导管架平台结构动力优化的数学模型 ,采用零阶法 ,以动冰载荷作为海洋导管架平台结构的主要环境载荷 ,对锦州 2 0 2MUQ平台进行了结构动力优化计算。优化结果表明 ,平台的重量比原设计方案减轻了2 0 17% ,获得了明显的优化效果。研究结果有较大的工程应用价值 ,可供有关设计人员参考。     

2250kN海洋钻修机模块设计

为配套海上采油平台而设计了2 250 k N海洋钻修机模块。2 250 k N海洋钻修机模块在设计上充分满足平台布局要求紧凑性和模块化的要求,采用联合驱动的传动系统设计也满足用户对钻机模块经济性的要求。井架结构设计打破常规,采用从基段两侧进钻杆的方案及自升式结构,可满足钻机在不同区位作业的便捷性要求。绞车采用交流变频联合驱动的传动形式,底座采用大模块化的结构形式,从而满足CEPI和CEPJ固定式采油平台钻机作业区域小和移动跨距大的需求。该钻机设计中采用的一些新方法可降低固定式平台钻修机模块的建造成本,亦可缩短建造周期。     

压缩机级间冷却器异形铸铁壳体应力分析与结构优化

针对铸铁制造的冷却器异形壳体设计中存在的规则设计方法过于保守问题，改用有限元分析方法进行冷却器异形壳体的结构强度分析。在满足结构强度的条件下，采用ANSYS参数化设计，以加强筋的高度和厚度、筒体厚度、平板厚度作为优化变量，以质量最小作为优化设计的目标函数，对冷却器异形壳体进行结构优化设计。有限元分析结果表明，结构优化后的冷却器异形壳体质量减少了23.35%，达到了结构轻量化和节约成本的目的。     

基于ANSYS Workbench的海洋模块钻机基座多目标优化设计

针对海洋平台模块钻机基座焊接工艺复杂、焊接变形不易控制等问题,以渤海某7 000 m模块钻机为例,基于API等相关规范,通过ANSYS Workbench有限元软件构建了基座局部结构响应面模型,以SACS软件对模块钻机进行整体计算提取的杆件内力作为输入条件,采用响应面设计和多目标遗传算法对基座结构尺寸及厚度进行了优化分析,并参考海洋工程结构板材特点给出了设计推荐值,结果表明优化后的基座在降低设计重量的同时其结构强度也满足规范要求。本文优化方法具有较高的经济性与可行性,可用于海洋模块钻机基座等关键结构的优化设计。     

导管架平台结构动力优化设计

为减轻导管架平台的质量,降低制造费用,对导管架平台进行了结构动力优化,其目标是寻找一组最优的圆钢管的外径和壁厚,使得整个导管架结构的质量最小.在建立了优化模型后,利用零阶法,以动冰载荷作为主要的环境载荷,对导管架平台进行结构动力优化,经过多次迭代计算,获得了显著的优化效果,使导管架的质量下降了22.55%,同时也表明了优化方法的有效性.此方法对于导管架平台结构设计有一定的参考价值.     

DZ450/9—S钻机底座结构模糊优化设计

考虑了应力约束、位移约束、局部稳定约束和截面尺寸上下界约束条件的模糊性 ,以底座的结构质量为目标函数 ,建立了底座结构模糊优化设计的数学模型。结构优化采用了离散变量的拟满应力结构优化设计与有限元分析相结合的方法 ,克服了满应力设计只能考虑应力约束和尺寸约束的局限。采用二级模糊综合评判确定最优水平截集 ,从而将模糊优化问题转化为普通优化问题。计算结果表明底座结构模糊优化设计比底座结构非模糊优化设计更为合理 ,经济效益更为显著     

隔水导管复合管柱载荷转移技术

为降低导管架平台建造成本,采用将导管架平台载荷转移至隔水导管-水泥环-表层套管复合管柱结构的方式以提高导管架平台承载能力的方法。分析导管架平台与复合管柱结构相互作用的机理,并建立复合管柱结构与导管架平台刚性连接时的载荷转移效率计算模型及复合管柱结构极限承载力计算模型。以渤海典型六腿平台为例进行平台载荷转移分析,采用载荷转移方式在保证复合管柱结构强度和稳定性的前提下可将导管架平台12.5%的载荷转移至复合管柱结构且减少导管架平台桩管入泥深度,为导管架平台结构优化设计和简化施工提供理论指导。     

海洋平台结构整体优化设计

通过采用美国MSC／NASTRAN程序,对导管架式海洋平台进行了三维有限元分析,并在此基础上以两上个方案对其结构进行了大型优化设计,优化结果最终可为平台降低建造成本。     

深水半潜式钻井平台结构对建造的影响

对第五代、第六代深水半潜平台的主要结构进行了比较,研究了第六代平台的撑管、上船体的结构改进对平台建造的影响,提出了优化平台结构设计是降低平台建造成本的关键因素之一。     

天然气压缩机装置橇座设计

海洋平台上的设备要求成橇设备的橇座在满足强度、刚性的前提下,橇座的设计要科学合理紧凑。本文以天然气压缩机装置橇座的设计为例,依据天然气压缩机成橇布置原则,通过ANSYS有限元应力分析,对橇座的设计进行了校核计算和优化。     

国外自升式悬臂梁钻井平台结构特点

系统阐述了悬臂梁底座自升式钻井平台的结构形式,并对比分析了各种悬臂梁结构形式的特点:常规悬臂梁形式应用普遍,制造水平要求低;X-Y型悬臂梁结构布置更为紧凑,覆盖范围广,但其应用专利保护,造价昂贵;旋转型悬臂梁及增强改进型悬臂梁结构形式复杂,对移动导轨及滑动块制造技术要求高,未获得广泛推广。对比了各种常规悬臂梁底座的三种滑移方式:棘爪滑移、销轴滑移及齿条滑移方案。其中,销轴步进推移的方式由于其结构简单、实现功能方便而被推崇。最后给出了当前悬臂梁选型的目标。     

齿轮箱故障诊断的多重分形方法研究

齿轮箱的信号多是非平稳、非线性的,尤其当齿轮发生故障时其非线性特性更加突出,因此齿轮箱的故障诊断一直是诊断领域的研究重点。多重分形方法对设备的不均匀性反应敏感,能够定量地描述设备的动态特性。文中提出通过广义维数和多重分形谱从多重角度对齿轮箱信号进行诊断,在齿轮减速箱实验平台模拟了齿轮裂纹、剥落及断齿故障,通过多重分形方法可以得到准确的诊断结果。