J型铺管法研究进展

深水海底管道铺设最重要的方法就是J型铺管法。介绍了国外成熟J型铺管法的主要特点、工艺流程及当前J型铺管法的主要分类,为我国深水铺管技术的发展提供参考。     

深水海底管道J型铺管法及关键技术浅析

随着近海油气资源的日益枯竭,走向深水是海洋工程未来发展的方向。深水海底管道铺设是其中重要的组成部分。本文将概述海底管道铺设方法,并着重对深水海底管道J型铺管法及其关键技术予以详细介绍和说明,以为今后类似工程提供参考。     

压力容器壳体局部应力校核限制条件分析

介绍了HG/T 20582—2020 《钢制化工容器强度计算规范》、 JB 4732—1995 《钢制压力容器——分析设计标准（2005年确认）》、 ASME BPVC.Ⅷ-1—2021 “Rules for Construction of Pressure Vessels Division 1”及ASME BPVC.Ⅷ-2—2021“Rules for Construction of Pressure Vessels Division 2—Alternative Rules”中关于外载荷作用下压力容器壳体局部应力的校核条件,并结合材料的安全系数,举例对各标准中局部应力校核限制条件进行分析讨论。认为ASME规范中的局部应力校核条件合理,对HG/T20582—2020、 JB 4732—1995中局部应力校核限制范围提出了建议。     

深水J形首端PLET 安装分析

基于南海陵水17-2深水油气田开发,针对J形首端海底管道终端（Pipeline End Termination,PLET）安装,采用OrcaFlex软件开展数值模拟,研究波流载荷对安装系统的影响,以得到其作业窗口,并分析J形首端PLET安装过程中作业窗口的影响因素。结果表明,PLET在飞溅区和预着陆阶段比较危险,波浪周期约10 s波流同向横浪是安装作业的控制工况。研究内容为南海陵水17-2海底管道J形首端PLET安装提供了重要的技术支持。     

深水管道J形铺设工艺分析

介绍了深水管道J形铺设法的原理和类型,将国外成熟J形铺设工艺分为起始铺设、正常铺设和终止铺设等3个部分,并系统研究了各部分的工艺流程,对J形铺设的关键设备及操作进行了较详细的说明。针对我国南海海况特点,以中海油在建的16 000 t深水起重铺管船(J形铺管船)为设计母船,根据正常铺设工艺要求,提出了J形铺设系统概念设计方案。这对我国J形铺设工艺的研究和南海深水油气开发都具有一定的指导意义。     

脐带缆铠装钢丝径向屈曲失效数值模拟及参数敏感性分析

针对海洋工程脐带缆铠装钢丝径向屈曲失效,建立三维简化有限元模型进行螺旋缠绕结构的径向屈曲模拟分析。以我国某海域典型脐带缆为例,得到单倍螺距下单根铠装钢丝径向屈曲失效临界载荷。探究不同敏感参数对单根铠装钢丝临界屈曲载荷的影响,发现铠装钢丝螺旋角度、截面惯性矩、螺旋缠绕半径与临界载荷分别大致呈抛物线形、线性、负指数关系,该结论可为脐带缆铠装抗屈曲设计提供参考。同时发现,通过单根铠装钢丝临界载荷累加的方式可近似得到相应根数螺旋铠装钢丝的临界屈曲载荷,该载荷可作为求解真实脐带缆单层铠装径向临界屈曲载荷的保守估算值。     

模块化工厂项目模块称重作业局部强度校核分析

模块化工厂项目在建造完成后需进行称重作业,以便为后续工作提供数据支持。在称重过程中,部分主梁位置用千斤顶进行顶升,致使部分主梁局部受力,需要对顶升位置进行局部强度校核,确保顶升过程中强度满足要求。     

基于应变设计管道局部屈曲应变极限值的计算

已有的管道设计主要采用基于应力的设计准则,但对于诸如地震、滑坡、海底管道敷设等位移控制情况下的管道,基于应力的设计准则偏于保守,采用基于应变的设计方法将更为科学合理。为了探究管道基于应变设计方法的应用情况,对相关规范中基于应变设计的内容进行了总结和比较,对以应变为基础的设计准则适用情况也进行了说明。比较发现挪威、加拿大等规范中管道局部屈曲压应变限值公式存在差异,在不同径厚比和设计压力下分别采用上述公式对管道压应变限值进行了计算,结果表明：加拿大规范公式和日本SUZUKI公式较为保守。为适应实际工程应用需求,建议在不考虑设计压力时取0.3 t/D（D为管道外径;t为管道壁厚）作为对管道压应变极限的保守估计,需要考虑设计压力时采用加拿大规范中的公式。我国目前还没有建立与失效模式相对应的基于应变的管道设计准则,相关研究成果可为我国在相关领域的探索提供参考。     

轴式吊耳强度计算及壳体局部应力校核方法

采用起重机抬吊法吊装大型立式设备,轴式吊耳的最危险受力状态发生在立式设备起吊至直立状态但尚未就位时,笔者就这种工况下轴式吊耳的载荷、壳体受力状态进行分析,提出了对轴式吊耳进行强度计算及吊耳处壳体局部应力校核的计算方法。     

高压U形管换热器换热管的外压校核及设计要点

本文提出了高压U形管换热器设计中应注意的换热管外压校核问题,弯管段消除应力热处理以及其他应注意的设计要点。     

基于抽油机井参数敏感性分析的优化设计及应用

把影响抽油机井系统效率的因素归纳为3个方面22个敏感性参数,以此为基础,建立了参数敏感性分析数学模型,提出了系统效率的仿真计算方法,并开发了以"产量、效率、寿命"三者协调统一为目标的优化抽油机井系统设计软件。该技术于华北油田优化设计和现场实施1436口井,措施井平均系统效率从23%提高到28.07%。累计节电1037.90×104kW.h。     

MFE花键心轴及"J"形销损坏原因初探

1.损坏原因 用MFE进行DST测试时,经常会开关井失灵,主要是“J”形销在井底断裂,或花键槽损伤。通过对剪断的换位销及花键槽损伤部位进行分析,发现有以下原因: (1)更换新的“J”形销时,“J”形销加工制造的尺寸不合格,“J”形销过长,当上入花键套内时与花键槽顶死,不能随着花键槽自由地滑动。     

基于非线性屈曲分析的井架承载能力评估方法

介绍了井架承载能力的评估方法,分析了小井架轴向载荷与一阶固有频率平方之间的关系,认为在轴向载荷较小时结构的非线性程度较低,可以忽略非线性的影响,但是当轴向载荷接近临界载荷时其非线性程度不能忽略,需要用非线性屈曲分析来获得结构的临界载荷。为此,提出了一种基于非线性屈曲有限元计算与模态试验相结合的井架承载能力评估方法,即利用模态试验结果对有限元模型参数进行修正,通过ANSYS的非线性屈曲分析功能确定井架结构的临界载荷。计算结果表明,基于模态试验修正后的有限元计算结果更接近结构的实际临界载荷。     

基于LQG算法和复合形法的深水铺管船动力定位数值模拟

基于线性二次高斯算法和复合形法开发一套动力定位数值模拟程序。针对某深水铺管船,用该程序与Simo软件进行模拟对比,结果吻合较好,验证了程序的准确性。利用该程序对深水铺管船进行铺管作业动力定位时域模拟,分析运动轨迹、推进器推力和转角、海管受力等响应特性,结果表明该程序可以合理预报动力定位铺管作业响应。     

柱塞举升优化设计及敏感性分析

基于系统节点分析，建立了柱塞举升优化设计方法。利用该方法分析了柱塞举升主要生产指标（套压、产液量、日循环次数）以及柱塞运动状态的影响因素：生产气液比对柱塞上行运动速度和地面初始套压的影响，举升深度对地面初始套压及柱塞到达井口速度的影响，周期举液量对地面初始套压的影响，分离器压力对地面初始套压的影响以及油管尺寸对地面初始套压的影响。分析了地面初始套压与日循环次数的关系，每循环所需气量与日循环次数的关系以及日产量与日循环次数的关系；确立了柱塞举升优化设计的主要影响因素，为提高柱塞举升工艺设计的准确性和可靠性，提供了分析手段和参考依据。     

基于ABAQUS的水下储油罐结构强度及参数敏感性分析

为了降低边际油田开发过程中原油存储装置的造价,提出了一种水下储油罐方案。该文利用ABAQUS有限元软件对储油罐整体结构强度进行分析,在此基础上,针对罐油罐舱壁加强构件开展主要参数敏感性分析,最终确定了一种既满足强度要求又能有效提高经济性的水下储油罐结构加强方案。研究成果对开发边际油田水下储油罐方案具有一定的参考和借鉴意义。     

铺锅省煤器腐蚀原因分析及对策

对乙烯厂铺锅省煤器低温段多次泄漏的原因进行分析,从多方面阐述了导致其频繁泄漏的因素,针对泄漏情况介绍了一些常用的有效防腐蚀对策。     

海管附属件有限元分析及不同校核准则比较

海管系统由海底管道平管、立管、膨胀弯及相关附属件组成。对于平管及立管都有专门的软件进行分析设计,而相关附属件则一般采用通用有限元软件进行分析。采用ANSYS软件对海管附属件进行分析。根据附属件的实际受力情况建立有限元分析模型,得到附属件应力分布,并根据DNV-OS-F101准则及ASMEⅧDiv2准则分别对其进行应力校核,判断海管附属件是否满足规范要求,保证附属件的安全运行。同时比较了两种校核准则的异同,为以后的项目提供参考。     

热交换器管程进出口室盖板应力分析及强度校核

利用ANSYS有限元分析软件分析了某特殊型号热交换器的管程进出口室盖板在温度载荷和压力载荷同时作用下结构的温度分布及应力分布。按照ASME规范进行了强度校核,为管程进出口室盖板强度设计和安全评估提供了可靠依据。     

封隔器管柱屈曲变形及约束载荷分析

目前的封隔器管柱屈曲分析没有考虑靠近封隔器段非螺旋屈曲段管柱,没有给出非螺旋屈曲段管柱的变形表达式和封隔器对管柱的约束载荷。鉴于此,取管柱微元体进行受力分析,根据平衡条件和小挠度梁屈曲理论,得到了紧靠封隔器段平面屈曲管柱及螺旋屈曲管柱的屈曲变形微分方程;根据屈曲变形微分方程,利用边界条件得到了紧靠封隔器的平面屈曲管柱的挠度,推导出了封隔器对管柱的约束力和约束弯矩,可供管柱强度校核及封隔器胶筒设计参考。