海洋导管架平台碰撞动力分析

利用ANSYS/LS-DYNA程序可以进行结构动力大变形、复杂非线性准静态问题以及接触、碰撞问题的分析。尝试采用ANSYS/LS-DYNA显式方法建立船舶与导管架平台的碰撞动力分析模型,利用自动接触算法,得出了不同情况下碰撞过程中能量转变和平台上层甲板中心动力响应规律,以及碰撞点最大Von mises应力和变形,并验证了所分析结果的准确性。利用本文分析方法可以对海洋工程构件碰撞损伤程度进行预测;本文分析结果可为平台设计和损伤评估提供参考依据。     

有限元分析结构瞬态响应中的结构阻尼问题

分析了阻尼成因,结构瞬态响应中与阻尼相关的因素,并通过数值试验指出,在不计外摩擦的情况下,分析海洋平台和船舶等海洋结构物的瞬态响应可以不考虑阻尼因素。     

埕岛油田服役中后期海洋平台冰激振动疲劳分析

对埕岛油田服役中后期的海洋平台在动冰力作用下的疲劳强度进行了计算分析,以保证海洋平台在服役期间的结构安全.依据Maattanen自激振动冰力模型,分析了平台结构产生冰激自激振动的条件;基于SACS程序建立了现役在位平台有限元计算模型,进行了平台的冰激振动疲劳分析;探讨了海冰自激冰力和结构振动的响应特性,并比较了平台在不同冰况下的动力响应.结果表明,当海冰引起自激振动时平台结构响应显著增大.最后通过疲劳分析得出平台在服役中后期冰激动载荷下强度满足要求.     

板-梁耦合技术在自升式海洋平台碰撞分析中的应用研究

该文基于非线性有限元软件ABAQUS,针对自升式海洋平台结构特点,提出了"板-梁"耦合技术,用以简化建立自升式海洋平台的结构模型。以平台典型的单K和双K节点为研究对象,基于"板-梁"耦合模型及板壳模型分析了其碰撞性能,同时比较验证了"板-梁"耦合技术的可靠性。研究结果表明,"板-梁"耦合模型在碰撞冲击载荷下的结构损伤变形、碰撞力和能量吸收等动态响应与板壳模型结果一致性较好。该文研究成果可以为大型平台结构整体碰撞性能分析提供技术支撑。     

冰介质下的船舶与海洋平台碰撞的数值仿真分析

采用流固耦合方法,建立以海冰作为中间介质的船舶与海洋平台碰撞的非线性有限元分析模型,对碰撞过程进行数值仿真模拟.对有无冰介质存在下的碰撞结果进行对比,并分析海冰范围对被撞平台的影响.仿真结果表明,由于冰介质的作用,海洋平台的结构变形受到一定程度的削弱.     

埕岛油田船舶碰撞平台概率分析

作业船碰撞海洋平台立管将造成严重事故。参考DNV RP F107《管道保护的风险评估》规范,考虑不同类型船舶与海洋环境共同作用等因素,对胜利埕岛油田海域船舶与平台碰撞概率进行分析,并给出了具体的风险控制对策。     

海洋平台圆管构件抗撞性能数值分析

为了揭示海洋平台结构在碰撞过程中的损伤变形机理,基于刚性楔形撞头撞击单根圆管构件场景,运用LS-DYNA软件分析撞击过程中碰撞力、能量和塑性变形等动态响应特征,并在此基础上分析结构几何尺寸参数的改变对圆管结构抗撞性能的影响,为海洋平台圆管结构抗撞性能设计提供参考。     

海洋结构物中典型圆管构件的碰撞损伤研究

以两种极为常见的碰撞模式:船舶-平台模式和立管-立管模式为对象,采用准静力的方法,分析了海洋石油开采设施中的典型圆管构件在侧向碰撞挤压作用下的结构行为。通过与实验结果的比较,对船舶-平台模式下的有限元分析结果进行了验证。研究了在不同边界条件和初始轴向压力水平下,圆管构件的凹坑损伤形成过程和侧向承载力。结果表明边界条件和初始轴向压力对损伤形成以及侧向承载力的影响显著,初始轴向拉力的影响则较小。将有限元分析的结果与API推荐作法中碰撞损伤评估公式进行了比较,得到了一些有意义的结果。     

浅海桩腿自升式钻井平台地震响应分析

从自升式平台的结构特点及其在海上作业时受到海洋动力荷栽作用的特点出发，分析了自升式平台结构动力分析体系和动力方程．对插桩自升式平台进行自振特性分析及其与波浪发生共振可能性分析，并重点研究了地震作用下自升式平台动力响应．用地震响应谱进行分析。     

半潜式生活支持平台碰撞机理

采用数值计算方法对某半潜式生活支持平台与钻井平台在典型工况下的碰撞机理进行分析。利用HyperMesh软件建立生活支持平台与钻井平台的有限元模型,根据失效应变与网格尺寸的经验关系对碰撞区域模型网格进行细化。重点从碰撞速度、结构变形、碰撞力和能量转化等方面分析生活支持平台的碰撞机理,得出以下结论:碰撞力表现出明显的非线性,碰撞力的增大代表有新构件参与抵抗碰撞变形,卸载表示有构件失效;碰撞结构损伤有明显的局部性,主要集中在碰撞区域附近,与碰撞部位的尺寸和形状有很大关系;生活支持平台-钻井平台的碰撞不同于平台-船舶的碰撞,大部分初始动能转化成平台的转动动能,横摇和艏摇运动明显。     

漂浮碰撞作用下立管油气泄漏风险定量分析

以一停靠平台进行装卸作业的供给船为例,分析了其与立管发生碰撞的频率,并运用NEPTUNE软件对立管油气泄漏后果进行了模拟,预测了立管泄漏所引发的火灾及爆炸事故的损害半径,对海洋工程领域的风险评估工作具有一定的参考意义。     

海洋固定平台压力容器定期检验适用法规浅谈

海洋固定平台压力容器是海洋石油工业广泛使用的承压设备。海洋平台功能不同,压力容器数量差异也较大。这些容器使用条件相当复杂,介质也较特殊,有爆炸危险。如果容器在运行中得不到可靠的质量保证,其危险程度无法估计。基于安全性的考虑,为确保压力容器运行可靠,压力容器的定期检验显得尤为关键。但关于海洋固定平台压力容器的定期检验．国家不同法规提出了不同的要求。分析了国家各部委制定相关海洋固定平台压力容器定期检验制度、适用范围的情况,尤其是对于检测机构所出现的不同要求进行了解释。对于国家修订相关法规,统一管理海洋固定平台压力容器的定期检验,加强对海洋固定平台压力容器定期检验的控制有一定的指导意义。     

人误因素分析在船舶撞击立管概率计算中的应用

采用了Pontecorvo人因失误模型并结合故障树分析方法,对船舶撞击海洋平台进而撞击输油立管事故中的人误因素进行分析,提出了撞击概率计算公式中因子P2的计算方法,为海底管线在偶然性载荷作用下的定量风险评估提供参考。     

海上风电导管架结构受损评估与分析

以我国南海海域某施工船舶与海上风电导管架基础发生碰撞的事故为背景,结合当前海上风电导管架结构受损评估分析方法,采用有限元模拟的方式对受损导管架开展剩余强度分析、疲劳分析等研究,计算得到导管架结构受损前后各杆件、节点的应力情况,以及受损构件在疲劳载荷作用下受压、受拉工况的损伤值。结合相关行业规范,对计算结果进行讨论分析,综合评估导管架的受损情况,为下一步修复方案的制定提供依据。分析结果可为后续研究及实际工程提供参考。     

固定式平台抗震分析若干问题探讨

固定式海洋石油平台结构分析必须考虑抗震问题,但目前我国海洋石油平台抗震分析尚没有适用的规范,使得抗震分析采用的标准不统一,同时分析结果也比较保守。文中对固定式平台抗震分析中存在的问题进行了分析,并对平台分级、地震荷载重现期的选取,以及平台强度和韧性的计算方法、判断标准等问题进行了探讨,并建议尽快制定出适应我国实际情况的平台抗震标准。     

新型油水分离器分离性能研究

新型油水分离器由截面为等腰梯形的螺旋式流道和出口装置组成,出口装置内有一个可以调整角度的流线型挡板。应用计算流体动力学(CFD)理论对该装置进行了流道内流场仿真计算,进一步验证了其油水分离性能,并研究了该装置的螺旋流道圈数、采出液含油体积百分数与分离性能之间的关系。分析结果表明,该装置结构简单,操作压力低,可用于油井采出液的油水分离,省去了目前常规水力旋流器的许多辅助设备,特别适应海洋平台的工作环境。     

海洋平台上部组块机械设备动力响应评估

海洋平台上部组块机械设备动力响应评估是保障其结构安全和设备平稳运行的重要手段。针对某海洋平台复产方案中新增空压机和增压机的振动问题,制定了海洋平台上部组块机械设备振动评估技术流程,采用ANSYS软件建立该平台上部组块有限元模型,基于提出的分析流程,计算得到平台结构的自振特性。分析了平台结构的位移响应频谱,在修井和防窜两种作业条件下,分别对平台增压机和空压机不同组合工况下的振动响应进行评估。研究结果表明:增压机和空压机的激振频率均远离平台自振频率,不会引发共振;平台结构在不同工况下的振动速度和振动加速度均满足规范要求,复产设计方案可行;平台最大响应工况为增压机与空压机B组合同时运行,实际工作时,建议以空压机B为备用设备。研究结果可为海洋平台复产计划的顺利实施提供技术保障。     

基于随机分析和概率预测的固定式海洋平台结构风险评估研究

对极端海况进行了环境荷载的联合概率分析。引入了整体不确定性和敏感性分析理论,利用非正态过程、具有不同相关性的多变量随机模拟技术,求解结构的失效概率。提出结构失效分析的新方法,并利用DNV提供的历史数据,对结构失效的后果做了适当分析。以埕北12-C井组平台为实例,对平台甲板高程(Air Gap)失效分析进行了实例计算。结果表明,使用多维联合极值分布理论及相应的求解方法,是离岸工程结构物风险评估的重要手段。     

基于Usfos的非线性分析程序研究海洋平台的极限承载力

海洋平台极限承载力研究一直是平台结构安全评估的最重要部分,越来越受到人们的关注。以"勘探二号"自升式钻井平台为研究对象,利用非线性分析USFOS软件分析计算了该平台的极限强度,评估了现役平台的安全性能。研究结果表明,"勘探二号"平台在45°环境极限条件时平台结构最危险。该研究为现役自升式钻井平台安全风险评估提供了一种比较先进而精确的方法,对今后类似海洋平台安全风险评估具有一定的指导意义。