四锚链工程船舶锚泊优化分析

总结了工程船舶在不同锚泊定位过程中环境载荷及其计算方法,编写了环境载荷快速分析程序.提出工程船舶锚泊定位优化策略的目标函数及约束条件,其目标函数为任意两锚链水平锚泊力之差的平方和,并通过VB和Matlab等软件编写锚泊优化分析程序.以四锚链铺管船的锚泊定位系统为研究对象进行锚泊优化分析,得到优化后的锚泊力及锚泊角度,实现合理布锚.     

海洋钻修机模块结构耐久性评估

为了对海洋钻修机模块结构进行耐久性评估,基于层次分析法对服役中的钻修机模块结构耐久性问题展开研究,提出了耐久性评估的15个指标,并结合模糊隶属度函数与专家评定方法来确定钢结构的耐久性级别。该方法在保证评估结果准确的前提下,避免了钢结构耐久性评估的复杂运算。以南海海域某钻修机为例,结合该钻修机模块结构的服役数据,应用层次分析法对其进行了耐久性评估。评估结果表明,该钻修机模块结构耐久性级别为Ⅱ级,整体耐久性较好,可继续安全服役。     

防台风钻井隔水管技术现状及适用性分析

随着我国南海深水油气的开发,频发的南海台风导致深水钻井隔水管出现严重事故,造成较大损失,需要开发一种有效的防台风钻井隔水管以提高海上钻井安全。为此,阐述了防台风钻井隔水管系统的发展历程及应用情况,详细介绍近海面脱离总成和浮力罐系统2个关键技术,从防台风钻井隔水管安装过程、紧急脱离过程和回接过程3个方面介绍防台风钻井隔水管作业技术。以我国南海某井为例进行了防台风钻井隔水管适用性分析。分析结果表明,与常规钻井隔水管相比,防台风钻井隔水管的连接钻井作业窗口稍微偏小,基本不影响正常钻井性能;在南海台风条件下防台风钻井隔水管可以保持结构完整性,具有良好的防台风性能,同时大大缩短了作业时间,降低了作业费用。     

紧急关断阀关断延迟对天然气管道泄漏过程的影响

准确判断泄漏速率对控制泄漏和计算应急区域范围非常关键,但现有天然气管道泄漏速率计算多在稳态的持续泄漏或紧急关断（ESD）阀同时关闭的动态泄漏假设下得到结果,与实际存在差别。本文结合管道过程,构建基于HYSYS的天然气集输管道泄漏等效模型,就ESD阀关断顺序和延迟对管道流量和泄漏速率的影响进行了模拟分析。结果表明,随着泄漏孔径的增加,管道内将出现逆流现象,管道ESD阀关断延迟顺序对小孔泄漏和大孔泄漏速率的控制存在明显不同的影响,对释放持续时间的影响较小。     

冰区海洋平台疲劳可靠性评估方法的研究

给出了在随机波浪载荷和冰载荷作用下平台构件疲劳损伤的一种计算方法,并利用该方法分析了平台单个构件和平台整体的疲劳可靠性.用指数函数对波浪和海冰作用下平台构件的疲劳应力、应力循环次数和环境参数的关系进行了拟合,拟合精度很好.根据拟合的指数函数,并基于S-N曲线和Miner线性累积疲劳损伤理论,推导出构件疲劳损伤的计算公式,使构件疲劳损伤的计算过程得到很大简化.在此基础上给出了单个构件的疲劳可靠性计算公式,提出了平台整体疲劳失效的简化判断依据和平台关键失效模式的确定方法,并给出了平台整体失效概率的计算方法.计算实例表明,该方法简单可靠,可以有效地用于工程实际.     

基于模糊神经网络的无损检测参数识别

通过考虑无损检测的模糊不确定性,建立起无损检测的模糊神经网络模型,来确定缺陷真实尺寸与检测尺寸之间的映射关系,从而在一定程度上解决了对平台构件缺陷进行有效定量分析这一难题,为海洋平台检测维修和再评估提供了依据。算例表明,与传统的BP网络相比,模糊神经网络系统收敛快、精度高、解释性好。     

海洋平台疲劳分析与计算应用软件系统

OSFAC for Windows是运行在Windows系统下的海洋平台结构疲劳分析与计算软件系统,可以用于导管架平台构件的常规疲劳分析、疲劳裂纹扩展分析、疲劳可靠性分析、疲劳强度校核、含缺陷平台构件断裂评估及其断裂安全可靠性评估等。介绍该软件系统的各模块组成、计算流程、主要功能、安装与运行,并与SACS和FACTS等国外相关软件作了比较。     

新型圆盘泵叶轮设计及其性能预测

针对原有叶片圆盘泵扬程和效率较低的状况,在原有叶轮的基础上进行了结构改型,采用多重参考坐标系法模拟叶轮在泵内旋转。利用Eulerian多相流模型、标准κ-ε湍流模型与SIMPLEC算法对改型前、后叶片圆盘泵进行数值模拟,得出改型前、后叶片圆盘泵在清水介质条件下的效率和扬程水力性能曲线,分析不同圆弧过渡角度及轴向伸出长度对泵水力性能影响,对比分析改进前、后叶轮的抗气蚀性能;并得出改进前、后叶片圆盘泵在固液两相流条件下的固相颗粒体积分布云图。结果表明:改型后的叶片圆盘泵模型不仅具有改进前叶片圆盘泵的优点,且效率、扬程及抗气蚀性能均高于改型前叶片圆盘泵。     

螺栓联接法兰瞬态温度场分析

建立了螺栓法兰联接的三维力学及传热学模型,在考虑垫片非线性基础上,研究了法兰的瞬态温度场分布以及温度场的变化,对垫片和螺栓载荷的影响.研究表明,由于瞬态温度场的影响,螺栓载荷变化滞后于垫片载荷的变化,并且随着内壁温度的升高而增加;垫片外侧载荷变化呈先升后降的规律.     

基于外穿式交流电磁场检测的钻杆轴向裂纹在役检测技术研究

钻杆是钻井过程中易受破坏的关键部件,在其服役过程中进行检测,对于减少钻具失效事故具有重要意义。针对钻杆在役检测的特点,提出一种新型外穿式交流电磁场检测方法,建立针对钻杆外表面轴向裂纹的外穿式交流电磁场检测有限元仿真模型,分析钻杆表面感应电磁场分布以及裂纹引起的电磁场畸变信号与裂纹尺寸关系,在此基础上提取裂纹识别特征信号,基于仿真模型分析激励线圈提离高度影响,设计开发井口钻杆外表面轴向裂纹在役检测系统,并进行试验测试,仿真和试验结果表明:外穿式交流电磁场检测探头所提取的钻杆轴向裂纹特征信号Bx和Bz分别反映裂纹深度和长度,具有定量识别能力;激励线圈提离高度可满足在役检测需要;外穿式交流电磁场检测系统利用周向阵列检测线圈可有效检测钻杆表面轴向裂纹。