随机波浪载荷下CII海洋平台结构可靠性分析

将位于渤海湾的CII导管架海洋平台看作空间钢架结构,应用ANSYS软件对导管架平台进行动力学分析,得到平台的基本动力学参数;考虑随机波浪作用,应用蒙特卡罗模拟法和有限元方法对结构进行可靠性分析。以各管件壁厚为输入变量,以甲板位移响应、导管架最大应力和平台总质量为输出变量进行灵敏度分析,评价影响输出变量变化的主要因素并计算出导管架构件的可靠度。该研究对导管架海洋平台的安全性评价和结构设计具有参考意义。     

海洋导管架在复杂载荷作用下的动态响应

研究了海洋导管架自由振动及复杂载荷作用下的动力学行为。利用ANSYS软件建立海洋导管架平台三维模型,针对海洋导管架的结构及栽荷特点,将导管架结构离散成空间梁和板有限元单元结构,采用结构模态分析和瞬态完全法,编程计算了平台结构在波浪载荷及冰载荷作用下的动力相应,给出了其自振频率和谐响应,绘制了海洋导管架不同部位的变形随载荷参数变化的特性曲线。结果表明,由于海洋导管架所处工作环境特殊,对其进行静动态校核,甚至疲劳分析是非常必要的。     

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。     

基于统一设计变量方法的导管架海洋平台动力优化设计

基于统一设计变量方法,实现了导管架海洋平台在动冰载荷作用下的截面和形状动力优化设计.以JZ20-1MUQ平台为例进行了计算.计算结果表明,应用统一设计变量方法同时进行截面和形状的优化设计结果明显好于截面优化设计结果.     

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。     

导管架平台不同拆除装备适用性分析

国内老龄化海洋导管架平台数量众多,平台弃置逐年增加,而油价持续低迷,进一步加速了海洋平台退役的进程,推动弃置导管架平台市场的快速发展,加快发展导管架平台拆除施工技术迫在眉睫.介绍了4种海上导管架平台拆除装备系统,并从结构组成、工作原理、工作流程、性能等方面进行了总结,对各种拆除作业系统进行了比较分析,论述了这几类系统的...     

基于声发射的导管架海洋平台结构健康实时监测研究

海洋平台在长期服役过程中受环境载荷及各种作业的影响,结构可能发生不同种类的损伤,因此进行结构健康监测对保障平台作业安全具有重要的工程意义。该文将声发射技术应用到导管架海洋平台上部组块结构损伤实时监测中,以CEP导管架平台为研究对象,研究适合工程现场的监测方案,提出基于检测数据的结构健康评定方法,通过对比存在不同程度缺陷的救生艇支架验证声发射技术在海洋平台结构健康监测的适用性。研究表明,声发射检测能实现活动性损伤进行定性评价,可对关键承载结构的健康状态进行长期监测。     

导管架平台的动力分析

介绍了导管架平台有限元动力分析的过程。基于大型通用有限元程序MSC/NASTRAN,对导管架平台结构的动力学特性进行了有限元分析,得到了平台的自由振动特性和结构的动力响应,对导管架平台的设计、建造和安全评估有着一定的参考价值。     

渤海新型抗冰导管架平台研究

根据渤海海洋平台长期现场监测结果,对渤海海域冰与导管架平台相互作用问题进行了系统研究,指出冰激结构振动是目前渤海冰区导管架平台的主要危害。应用冰激导管架平台冰激振动及动冰力研究成果,对新型抗冰振平台设计方案进行了分析。对适用于导管架平台的冰激振动控制装置进行了理论分析与实验研究。在新建JZ20-2NW平台的设计建造中应用了上述研究成果。新建平台现场监测结果分析表明,新型平台比以往平台具有更好的抗冰振性能。     

JZ20—2MUQ型导管架平台相似模型设计研究

导管架平台是一种用于海洋石油开发的固定式平台,在我国渤海、南海的石油开采中发挥着重要作用。由于导管架平台结构庞大,在研究其性能的试验中多以导管架相似模型替代。介绍了基于相似定理量纲分析法的导管架平台相似模型设计全过程,分析了应用相似定理设计相似模型时应注意的问题。根据相似理论的推导计算结果,以JZ20-2MUQ型导管架平台为原型,加工制造了比例为1：50的导管架平台相似模型,为应用模拟试验结果来指导工程设计奠定了基础。     

导管架非节点有限元简化疲劳分析方法

文章以一座已投入使用的导管架平台裙桩套筒的设计为例,详细介绍了复杂非管节点裙装套筒结构的简化疲劳分析方法:首先采用SACS程序对导管架平台在波浪荷载作用下进行结构整体分析,选取简化有限元疲劳分析中所需的荷载工况组、荷载和边界条件,然后应用ALGOR程序建立裙桩套筒的有限元模型,施加荷载和边界条件,并对应力分析输出结果进行后处理得到疲劳分析结果。这种简化疲劳分析方法及其分析结果得到了挪威船级社(DNV)的认可,对导管架平台非管节点,特别是对适度水深和深水导管架的裙桩套筒的疲劳设计具有参考意义。     

基于磁记忆的导管架平台关键构件预检测研究

随着服役年限的增加,导管架海洋平台结构将产生缺陷和损伤。金属磁记忆技术可实现对铁磁性金属构件内部应力集中区的检测,因此可用于对导管架平台结构的应力集中检测。在介绍金属磁记忆检测机理后,将该技术应用到导管架平台结构预检测上,并以CEP导管架平台上部组块为对象开展了应力集中检测。经与超声检测结果对比,验证了金属磁记忆技术在导管架平台结构检测的适用性。研究结果表明,金属磁记忆检测能快速准确地对平台结构进行应力集中检测,其检测结果可为平台年检计划的制定提供依据和参考。     

导管架平台冰振特征分析及冰振风险应对措施

冰激振动是威胁海冰区海洋石油导管架平台结构安全的主要因素。为分析导管架平台冰振特征,采用ABAQUS有限元软件对C平台的动力响应进行数值模拟,得到平台的振动模态等参数。结合监测及仿真数据对比分析表明:平台结构基频与平台所处区域冰力频率相近,会产生明显的共振现象。针对导管架平台冰振特征分析结果,提出了包括预警、监测、结构改造及配置冲冰装置等几种应对措施,现场应用显示抗冰效果明显,对冰区导管架平台冰期风险管理有一定指导意义。     

导管架平台用钢现状及展望

导管架平台是海洋油气开发的重要设施,国内普遍使用高强度钢设计和建造。随着海洋油气开发的迅速发展,采用超高强度钢材设计的导管架平台开始逐渐应用于200～350 m的较深水域。本文根据导管架平台用钢的要求,从施工环境、动力性能、疲劳性能等影响因素着手,分析了超高强度钢在导管架平台的应用限制,并结合国内外导管架平台用钢材料标准、钢材等级应用现状和国内超高强度钢的生产情况等对未来导管架平台用钢的发展趋势和应用前景进行了展望,认为超高强度钢与高强度钢将一起成为国内200～350 m水深导管架平台导管架和上部组块主要用钢,研发并完善更高强度、厚规格、可焊性好、强耐腐蚀性能的导管架平台用钢是我国今后的重点研究方向。     

有杆采油导管架平台的安全性

基于结构极限工作状态和累积损伤理论,建立导管架平台增加载荷的安全评价标准。针对导管架式固定平台,建立海洋环境-有杆采油联合作用下的海洋平台力学模型。以LD某导管架平台为例,选用五十年一遇极值海洋环境载荷,基于安全准则得到目标平台加载阈值。按有杆采油的设计额定载荷,载荷加载后该平台的安全因数与加载前相比降低不超过3%,由此可见相似结构的导管架平台具有足够的结构强度承受有杆举升工艺所产生的附加载荷。     

有无正倒三角形结构平台的动态分析对比

针对严寒地区海冰对海洋导管架平台结构冲击造成的危害,提出一种新型抗冰正倒三角形简易导管架平台。这种平台由正三角形抗冰结构、倒三角形抗冰结构、铁皮、保护桩、主导管架和支撑桩组成。应用SACS计算软件,采用Maattanen的自激振动理论模型对新型葵花101平台和旧平台的动态响应、基底剪力和力矩等性能数据做了模拟对比分析。分析结果表明,新型正倒三角形结构是一种较好的抗冰结构形式,可有效地防止冰力对平台的冲击,保护平台的安全。     

简易导管架平台结构设计及选型研究

简易导管架平台指结构型式简单、重量轻、上部设施较少的海洋油气生产平台。为了更好地进行平台结构设计选型,此文设计了一种单腿三立柱结构型式的简易导管架平台,方案一采用独立桩腿型式,方案二采用将主立柱兼作桩腿的型式,分别从静力、疲劳和倒塌三方面进行了结构设计、分析比较和选型研究。分析结果表明,方案一独立桩腿结构型式的导管架力学性能更优,为今后设计类似简易导管架平台提供参考依据。     

海洋导管架平台疲劳问题分析

疲劳破坏是海洋工程结构的一种主要破坏模式。导管架平台受到海洋复杂载荷的作用,由于交变应力的随机性以及材料性能的分散性,结构的疲劳具有随机性和不确定性,因此要从概率的角度进行疲劳可靠性分析。采用ANSYS软件对导管架平台建模,利用S-N曲线模型以及Miner线性损伤理论,对结构的疲劳可靠性进行评估。将整个导管架结构系统简化成串并联模式,应用分枝限界法来寻找系统的主要疲劳失效模式,并对系统的可靠性作出评价,以供工程实际参考。     

磁致伸缩导波检测技术在海洋平台导管架检测中的应用

导管架作为承载结构是海洋平台的重要组成部分,在海洋恶劣环境下极易产生腐蚀和损伤,直接危及平台的安全运行。文章介绍了一种无需水下作业,即可对海洋平台导管架实施100%全面腐蚀和缺陷检测的磁致伸缩(MsS)导波技术,并举例说明了该技术在中国石化股份胜利油田分公司海洋采油厂埕岛CB22A平台的应用情况,结果表明:导波水下最大单向的传播距离在20～25 m,可以覆盖导管架的全长,且最小缺陷检出能力达到2%横截面积。