自升式钻井平台悬臂梁载荷试验研究与方案设计

本文在研究国内外自升式钻井平台悬臂梁载荷试验常规方案的基础上,结合F&G L780 MODⅡ型自升式钻井平台工程实践,设计了一种以称重水袋做为钻具提升系统试验载荷形式的方案,并对方案中涉及的称重水袋悬挂及连接形式设计、撑杆设计与强度校核、与顶驱吊耳连接的延板工装设计与强度校核、称重水袋加载与卸载方案等内容进行了论证,对钻台立根盒及悬臂梁管架区的载荷方案进行了论述。通过试验实施,验证了方案设计。本课题的研究,为自升式钻井平台悬臂梁载荷试验建立了一套有效的试验方法,具有重要的实践意义和广阔的应用前景。     

承受外载荷法兰受力分析及强度校核计算方法探讨

分析了预紧和操作状态下法兰受力的不同情况，指出对承受外载荷的法兰强度校核，应在分析法兰受力状态的基础上用不同方法进行强度校核，并给出了相应的强度校核计算方法。     

再沸器特殊结构分析计算及讨论

对一台有特殊壳腔结构的再沸器进行强度及稳定性分析,使用ANSYS计算分析该结构不同厚度在额定内压载荷下应力和位移变形量的变动趋势,讨论分析得出在该结构满足要求最佳的厚度组合;利用非线性屈曲分析计算出该结构承受外压的极限载荷,校核了实际外压工况,有效地解决了常规设计方法无法计算的问题。     

配筋方式对自升式钻井平台悬臂梁屈曲性能影响研究

自升式钻井平台悬臂梁的稳定性能是衡量其承载能力的重要指标。以某122 m(400英尺)自升式平台悬臂梁为研究对象,采用有限元分析方法,研究了在不同的工况下主梁配筋方式和侧向抗弯刚度比对悬臂梁线性屈曲性能的影响。使用弧长法得到了悬臂梁非线性屈曲过程的载荷-位移曲线,校核了中国船级社海上移动平台入级规范中的屈曲安全系数,得出了规范中的屈曲安全系数偏保守的结论。该结论可为悬臂梁的抗失稳设计提供理论依据。     

基于ANSYS的海洋平台吊点结构强度分析

吊点关乎海上吊装作业安全,在工程实施中非常重要。基于工程需要提出了结合ANSYS和SACS、利用有限元分析技术校核吊点强度的流程和方法。该方法高效准确,取代了以前吊点计算依赖人工的半经验、半解析方法。并应用该流程完成了某海洋平台吊点的强度校核,结果表明该吊点设计满足规范要求,并已成功完成海上吊装。探讨了圆环结构沿吊绳方向和沿吊孔孔径方向两种施加载荷的方式,在工程应用中推荐采用载荷沿吊孔孔径方向施加。实践证明了提出的方法可靠、安全,可为其他圆筒结构、局部结构的设计提供指导。     

自升式平台桩腿强度对弦管间距敏感性分析

以自升式平台桁架式桩腿结构形式优化为目标,进行了桩腿强度对弦管间距敏感性分析,给出了桩腿弦管间距优选值。分析平台所受环境载荷,通过风洞实验获取风暴条件下风载荷数据,通过理论计算得到波浪载荷和海流载荷数据。通过特征值分析得到平台自振周期和一阶偏移值,进而获取计及水动力放大效应的惯性载荷和计及几何非线性效应的惯性矩,分析发现:波流角一定的情况下,计及水动力放大效应的惯性载荷对弦管间距较敏感,随着弦管间距增大基本呈递减趋势;随着弦管间距增大,计及几何非线性效应的惯性矩减小。结合环境载荷计算结果,对不同弦管间距下的桩腿各结构进行了强度校核,对比了各结构强度对弦管间距的敏感性,在此基础上给出了所研究的3种作业水深平台的桩腿弦管间距优选值。     

稠油热采井套管柱强度设计方法研究

针对稠油热采井套管损坏问题,调研了大量国内外研究文献,指出了现有套管柱强度校核的不足,提出了稠油热采井套管柱强度校核应采用应力强度设计方法,并根据油田注蒸汽实际工况计算套管载荷和热应力,根据厂家试验取得的高温下套管屈服强度数据校核和设计套管。     

螺纹锁紧环换热器主螺纹设计与强度校核

介绍螺纹锁紧环换热器管箱密封结构特点,分析其载荷传递方式,总载荷最终通过主螺纹传递到管程筒体.目前螺纹锁紧环换热器主螺纹设计中是假设将总载荷平均分配,再对螺纹进行强度校核,但每扣螺纹实际承受载荷是不均匀的.以某螺纹锁紧环换热器为例,参照GB/T 34019—2017《超高压容器》中关于螺纹载荷分布的计算校核方法,计算主...     

冰区双燃料平台供应船结构设计与总体强度评估

对目标冰区双燃料平台供应船展开整船结构设计与总纵强度评估,将液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)燃料罐装载与常规平台供应船装载工况组合,计算静水剪力、弯矩,分析在设计剪力、弯矩下平台供应船的弯曲、剪切和屈曲强度以及冰带区域内结构对总纵强度的影响,给出适于此类船舶静水载荷的计算方法以及危险剖面位置的选取原则,并基于分析结果完善和优化结构设计。     

埋地穿路钢质管道承受竖向载荷的计算方法

埋地穿路钢质管道承受的竖向载荷包括土壤载荷和路面载荷两部分,是管道稳定性校核和强度校核的重要参数,竖向载荷计算方法的探讨对管道建设和安全运营都具有重要的意义。目前土壤载荷和路面载荷的计算方法都有一定的适用范围,选取方法不同则计算结果不同,土壤载荷的计算方法主要有GB 50332公式法和有限元法;路面载荷的计算方法主要有Holl积分法、JTG D60分布角法、AWWA M45分布角法和有限元法。通过分析各种计算方法的特点,以及不同计算方法计算结果之间的差异,找出产生这些差异的原因,确定不同管径、不同埋深等条件下宜选用的计算方法,这对于准确确定管顶竖向载荷具有指导意义;同时,根据有限元分析结果,得出大管径深埋管道的稳定性和强度校核不应只考虑管顶竖向载荷作用,某些情况下管道侧向载荷比竖向载荷还要大。     

驳船装载大型海洋平台工况下总纵及局部强度分析

系统阐述了海洋平台装船时船体总纵强度及局部强度计算流程,对驳船的模型建立、有限元网格划分、材料单元选取、装船载荷工况进行了详细的研究。结合某典型海洋平台装船工程,在综合考虑多种载荷工况组合下进行了"海洋石油228"船的总纵强度分析、局部强度分析。使用接触单元高效地模拟了装船过程,通过分析"海洋石油228"船体的总纵强度来优化调载方案,从而减少驳船的弯矩和剪力,以满足工程需要。     

螺杆泵杆柱优化设计

螺杆泵抽油工艺在石油企业中应用越来越广泛,其中杆柱是螺杆泵的核心部件之一,杆柱结构合理性和性能决定了螺杆泵抽油的效率。本文主要介绍了杆柱的基本结构特点,分析了杆柱受力状况,给出各种载荷的计算方法,提出杆柱的强度校核方法。     

考虑气井全生命周期安全的套管柱强度设计方法研究

针对塔里木油田、西南油气田在气井套管强度设计中存在的校核方法笼统,对实际工况考虑不够全 面的问题,通过分析钻完井工艺流程中套管的受力情况,提出了根据单井在钻井、完井、生产等生周期内出现各种极端工况时套管所受载荷来进行套管强度设计的模式。在 ＳＹ／Ｔ５７２４－２００８《套管柱结构与强度设计》的基础上,总结了套管设计中还需要考虑的几种工况以及载荷计算方法。列举套管设计实例,通过分析各种极端工况下管柱的受力情况,设计合理的套管,再进行强度校核,相比传统校核方法考虑的更全面,有利于提高套管的安全性、经济性.     

椭圆封头多孔补强结构弹性与塑性分析设计

本文分别采用以弹性分析为基础的应力分类法及塑性分析法对椭圆封头多孔补强结构进行分析,依据JB4732-1995进行强度校核。结果表明,应力分类法由于难以区分一次应力和二次应力,为安全起见需增加接管和封头的厚度。而塑性分析法得到唯一的结构塑性极限载荷,设计载荷不超过极限载荷的2/3,结构强度校核通过。在弹性分析应力分类较复杂的情况下,塑性分析计算结果唯一,不会因设计者的水平不同而产生较大误差,值得推广。     

储罐平台与井口桩基平台控制环境载荷比较

应用ＳｔｒｕＣＡＤ＊３Ｄ海工结构有限元分析计算程序对储罐平台和井口桩基平台在不同环境载荷作用下的结构静力、动力计算结果分析比较,给出上述两种不同固定平台结构形式所对应不同的控制环境载荷,为平台结构设计、强度校核、现场检验和安全操作使用提供依据。     

自升式钻井平台悬臂梁结构动态响应分析

悬臂梁结构是自升式钻井平台钻井模块的重要配置,直接影响平台的钻井能力。利用MSC.PatranNastran软件对某350 ft自升式钻井平台悬臂梁结构进行动态响应分析,建立了悬臂梁结构的有限元模型,在悬臂梁最大外伸工况下,分析得到结构的前8阶固有频率和振型。随后在模态分析的基础上利用模态法对悬臂梁进行瞬时动态响应分析,得到了结构在瞬态载荷作用下的动力响应。结果表明:动载荷对悬臂梁结构影响比较明显,在进行悬臂梁结构分析时必须考虑钻井过程中动载荷对结构的影响。研究结果对悬臂梁结构分析及优化设计具有一定的指导意义。     

自升式钻井平台悬臂梁载荷图谱编制方法研究

悬臂梁载荷图谱是自升式钻井平台使用者安全操作平台的重要参考依据。通过分析X型悬臂梁的结构与载荷特点,建立简化力学模型,以悬臂梁单臂可承受最大弯矩为约束,找到悬臂梁及钻台位置与载荷间的相互关系。结合典型位置的载荷设计值,采用适当插值方法编制悬臂梁载荷图谱。算例分析验证了该方法原理正确、计算快速简便、结论可靠。     

自升式风车安装船站立状态总体强度分析

该文阐述了自升式结构物在站立状态时船体结构总体强度分析的基本理论和方法,对自升式风车安装船在站立状态下的船体结构总体强度进行了评估。基于风浪流环境条件和插深的设计依据,确定了自存、作业和预压载三种设计工况下需开展的计算工况。在船体结构总体强度分析中考虑了动态放大载荷的影响和非线性放大以及P-delta效应的影响,并对船体梁的中垂变形量进行了分析。结果表明,船体结构在站立状态下的总体强度和刚度满足了DNV规范要求。     

塔架式单点系泊系统中软钢臂结构强度和疲劳分析

阐述从系泊时域分析结果中筛选极端工况软钢臂结构设计载荷的方法,采用考虑惯性释放的有限元算法计算结构应力的过程,并推荐结构强度和稳定性校核的接受衡准。根据疲劳载荷长期分布,采用有限元方法计算相关各疲劳载荷对应的疲劳应力因子,进而求得所有位置疲劳应力的长期分布,采用确定性疲劳分析方法计算疲劳寿命。     

浮式生产储油卸油装置上液化石油气储罐支承结构强度校核

液化石油气储罐是液化石油气生产处理过程中的重要设备之一。针对浮式生产储油卸油装置上的液化石油气储罐,结合ASME压力容器建造规范与IGC规则中C型独立液货舱的设计方法,综合考虑了液化石油气储罐罐体内部压力、风载荷、船体运动载荷、船体倾角、爆炸载荷和碰撞载荷,采用ANSYS软件,分6种计算工况对液化石油气储罐支承结构进行了应力计算。根据有限元计算结果,对液化石油气储罐支承结构附近的罐体、内加强圈,支承结构自身,垫墩与底部结构之间的角焊缝分别进行强度校核,提出的应力计算与校核方法可为浮式生产储油卸油装置上液化石油气储罐的设计提供参考。