TLP平台NODE结构强度分析研究

该文介绍了张力腿平台(TLP)NODE结构强度分析的主要方法,使用ANSYS软件对传统张力腿平台中,连接浮筒与立柱的关键结构——NODE进行有限元模拟,并通过在位工况,对一年一遇、百年一遇以及千年一遇等环境条件下的NODE结构强度进行分析。确定NODE这一TLP关键结构的应力水平和强度要求,从而建立了NODE结构强度的分析方法为今后TLP的NODE结构强度评估提供参考。     

TLP平台张力腿干涉分析研究

为验证相邻张力腿在安装阶段和在位阶段是否发生碰撞干涉,需进行张力腿干涉分析。采用FLEXCOM和SHEAR7软件,在考虑VIV效应和尾流效应的情况下,对某油田有4个立柱、每个立柱有2根张力腿的平台进行了安装阶段和在位阶段的干涉分析。结合张力腿海上安装方案,选取张力腿T8和T1、T2和T3完成绑扎布置之后处于自由站立状态作为典型工况进行分析,结果表明,此张力腿布置满足施工和在位干涉分析要求。最后指出,在设计过程中,如果张力腿发生干涉现象,可通过调整临时浮筒尺寸、绑扎布置或增加扰流装置以降低VIV效应等手段来消除干涉。     

三立柱半潜式平台的上部组块人字形甲板设计

为适应三立柱式平台的船体结构,对三立柱半潜式平台的上部组块结构设计思路进行探讨,设计研究一种高效、经济的三立柱半潜式平台甲板结构设计方案,该设计基于三立柱半潜式平台的上部结构,也适用于三立柱张力腿平台及三立柱深吃水立柱式平台的上部结构。通过SACS软件对三立柱半潜式平台的甲板结构进行计算校核,验证人字形甲板设计的可行性,发现人字形甲板的双层桁架式结构可以在70m以上的跨度满足甲板强度要求。与箱型结构的甲板相比,桁架式结构具备更好的空间优势、结构强度优势和结构冗余度,使其应用于大跨度三柱半潜式平台时,有更好的结构强度和更轻的结构重量等优势。     

南海7000m固定平台模块钻机结构设计概要

随着我国南海海域油气资源的大力开发,固定平台模块钻机的应用越来越广。由于建造及安装方式的特殊性,其模块化程度越来越高。作为模块钻机各个系统的支撑体系,在控制质量的前提下,钻机结构不仅要满足在位工况强度要求,还要满足安装工况强度要求。从南海海域近几年的固定平台模块钻机设计的经验出发,对模块钻机结构设计进行了系统的总结,对结构设计中比较关注的质量控制、安装设计等问题进行了对比分析,为模块钻机的结构设计提供参考。     

张力腿平台钻井支持模块结构有限元分析

为了对张力腿平台上部钻井支持模块进行较为精准的结构有限元分析,必须采用合理的方法模拟张力腿平台的运动对上部模块产生的影响。为此,采用SEASAM软件建立张力腿平台的水动力分析计算模型,通过计算得到张力腿平台X、Y、Z这3个方向的极值加速度和加速度时程曲线。采用ANSYS软件建立该平台上部的钻井支持模块结构有限元模型,以对结构施加惯性力的准静力方法来考虑平台运动对上部模块产生的影响,通过对比分析论证了准静力方法的合理性。最后使用准静力方法对各工况下的钻井支持模块进行结构有限元分析,得出上部钻井支持模块的结构强度和变形均满足要求。研究结果可为张力腿平台上部模块结构设计提供研究思路。     

张力腿平台模块钻机井架设计及风动力学分析

针对流花油田TLP平台示范开发工程项目,开展了张力腿平台模块钻机关键设备应用研究。在分析3 150 kN井架设计要求的基础上,确定了井架的主要技术参数和结构方案,即采用单斜瓶颈式塔形结构,有效高度46.6 m。应用SACS有限元分析软件,在钻井作业工况、风暴载荷和拖航工况3种工况下对井架的强度和稳定性进行计算分析。结果表明,在钻井作业工况下,UC值最大为0.96,位于绞车侧井架上部立柱,小于允许值1.0。井架材料的综合利用率较高,结构设计满足API SPEC 4F规范要求。利用SACS软件对井架进行模态分析,井架低阶固有频率超过1 Hz,不属于风敏感结构。当风暴作用频率接近3.2 Hz 时,可能对井架产生共振破坏。     

张力腿平台电力系统应用研究

张力腿平台(Tension Leg Platform,TLP)是一种通过张力腿系统固定在海底的浮式海洋平台。张力腿能够保证平台在风、浪、流的作用下保持位置并限制平台的运动。电力系统设计是海洋工程众多领域中的一个专业,而电力系统研究对于张力腿平台在位安全作业起着至关重要的作用。该文提出了张力腿平台电力系统设计的基本原则和设计要求,其理论分析对同型平台的设计具有一定指导和借鉴意义。     

典型张力腿平台整体结构强度分析方法研究

重点针对一种典型张力腿平台(TLP)进行了整体结构强度分析研究,以验证平台结构完整性设计的环境能够抵御恶劣海况的冲击。首先,建立了一种典型张力腿平台的整体有限元模型,平台主体结构按实际设计建立,上甲板结构通过甲板及梁模型对应简化。通过对操作和极端条件下载荷分析,得到平台危险波浪工况下载荷设计波参数。随后,将波浪载荷映射到整体结构的有限元模型,将张力腿上端位置建模简化为弹簧单元来反映包括旋转在内的6个自由度。最后,通过结构有限元计算软件得到结构在各危险工况下的最大等效应力及应力分布趋势,其中针对35个控制单元组,得到对应每种单元组的波浪的浪向及相位。分析结果及张力腿平台整体结构强度分析方法可供其他海洋平台强度分析参考。     

张力腿平台张力腿焊接工艺

依托中海油拟建的流花16-2/11-1张力腿平台(Tendon Leg Platform,TLP)建造项目,对TLP平台的关键结构——张力腿的焊接技术进行初步研究。针对张力腿结构及母材特性、焊接工艺要求及强度韧性指标等一系列要求,结合国内外张力腿焊接研究现状及青岛公司现有场地资源,对张力腿的焊接工艺进行研究,经验证,该工艺满足相关技术指标。     

大型浮式平台结构强度

由于目前针对多模块大型浮式平台没有相应成熟的规范,有必要通过波浪载荷直接计算和结构强度直接计算进行平台的结构设计。基于三维势流理论和边界元法进行波浪载荷的计算,采用有限元方法进行平台结构的建模和结构强度计算,并将波浪载荷传递到结构模型上。采用设计波法定义波浪工况,验证平台结构在设计海况下的结构响应。研究表明该平台能够满足在设计海况下的结构设计要求,本文采用的载荷和结构强度直接计算方法可为本平台结构设计提供技术依据,并且对今后类似浮式平台的结构设计具有指导意义。