2021(01):1-7. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.01.20200601
摘要:面向寒区海洋经济型结构冬季作业中的海冰风险,开展预警报监控技术研究工作。基于结构冰激失效分析,明确预警报模式,构建海冰风险物联网监控系统。研发的温深剖面测量技术、冰情要素图像测量技术、结构姿态测量技术等关键技术产品,确保了监测信息的完备性、同步性与监测系统可靠性;研发的冰情要素预测技术,实现了海冰风险信息的实时预警。通过在辽东湾油气平台的应用示范,验证数据的准确性,保障平台设施的冬季安全生产。
2021(01):8-14. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.01.20200602
摘要:针对海洋平台钻机司钻房内的控制系统结构庞大、控制方式繁杂、操控不便等问题,提出一种3网4层监控系统的网络架构。针对海洋平台钻机的高可靠性、高可用性和高安全性的要求,提出一种基于西门子S7-400H的动态容错冗余监控系统设计方案。对海洋平台钻机监控系统的各网络层进行冗余设计。基于信息通道结构建立海洋平台钻机监控系统的信息通道结构模型,并进行可靠性分析,结果表明该系统具有较高的可靠性。
2021(01):15-20. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.01.20200603
摘要:针对半潜式起重拆解平台快速压排载系统中经常发生的各空压机运转时间不均衡问题,设计空压机的启停控制寻优策略。采用模糊理论为空压机的启停制订详细的模糊规则,选取Mamdani算法作为模糊推理法,并进行典型工况的仿真试验。试验结果表明该策略能够在满足供气需求的同时平衡各空压机的运行时间,从而延长空压机的使用寿命。
2021(01):21-25. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.01.20200604
摘要:针对南海某气田高压低温压力容器低温板材壁厚超过许用范围的问题,提出采取减小设计压力、降低筒体直径、合理进行压力与温度的设计工况组合等措施以减小低温压力容器的壁厚,得到适用于高压低温工况下压力容器材质选择的方法,为高压低温大壁厚压力容器的设计提供可借鉴的方法。
2021(01):26-33. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.01.20200605
摘要:对现有的直叶片垂直轴风机叶片进行改进,提出新型螺旋型垂直轴风机,基于计算流体动力学方法研究风机的气动载荷特性,进行参数影响分析。建立风机三维气动载荷计算模型,验证模型的可靠性。计算分析新型螺旋型风机的气动载荷特性,分析扭曲角、叶尖速比、弦长和桨距角等参数对螺旋型风机气动特性的影响,确定最佳风机结构参数。研究表明,与直叶片风机相比,螺旋型风机有效减小瞬时转矩系数的波动性,并提高功率系数。该研究为螺旋型风机叶片结构参数的选择提供了理论指导。
2021(01):34-41. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.01.20200606
摘要:为研究复杂海域环境中海洋平台双船拆除方法的安全性与可操作性,采用水动力数值计算与水池模型试验相结合的研究方法进行研究。将双船水动力耦合计算与水池模型试验进行对比,在相对理想海况下,结合与实际工况接近的规则波作用,进行驳船水动力性能变化与运动响应的幅值分析。在受力分析方面,对甲板耦合装置进行改良设计,对比试验数据与数值计算数据,得到受力在合理范围内的结论。研究内容可为实际施工的合理性提出一定的指导性意见。
2021(01):42-46. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.01.20200607
摘要:针对半潜式起重拆解平台快速排载系统的排载方式,提出压力聚集排载法和压力平衡排载法两种方案,建立快速排载系统的数学模型,在SimuWorks仿真环境中搭建仿真模型,对双机起吊0~4 200 t起重工况进行仿真试验。分析两种排载方式下立柱排载舱内空气压力、液位和海水流量的变化情况,比较两种排载方式的优劣。结果表明:在排载时间相近的情况下压力平衡排载法比压力聚集排载法安全性更高。
2021(01):47-50. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.01.20200608
摘要:以右舷配备2台2 200 t起重机的半潜式起重拆解平台为例,建立稳性计算模型,对起重机吊载工况进行模拟。分析在艏吊、艉吊和联合吊等3种工况下平台在吃水一定时的横纵倾变化,并运用快速调载的方式将平台调平,给出调平后的配载方案,同时分析不同工况下的稳性。研究结果表明:起重机联合作业时的稳性较差,可以通过降低重心的方法提升平台的稳性。
2021(01):51-55. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.01.20200609
摘要:为缓和浮式生产储卸油装置(Floating Production Storage and Offloading,FPSO)晃动时液化石油气(Liquefied Petroleum Gas,LPG)大型储罐内的液体介质对壳体的冲击影响,在LPG储罐内设置破浪板。采用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)软件分析破浪板对流体晃动的抑制作用并进行受力计算。利用流体体积(Volume of Fluid,VOF)气液两相模型建立六面体与四面体网格混合划分模型,通过CFD的动网格功能模拟船体晃动。结果表明,选取的数值计算模型与试验结果吻合较好。数值模拟结果表明设置破浪板能够有效降低晃动幅度,稳定气液界面,稳定压力分布和波动,减小罐体受液体冲击力,从而确保LPG储罐在FPSO上的使用安全。
2021(01):56-63. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.01.20200610
摘要:针对某海上风电升压站导管架平台,采用Miner线性累积损伤准则及雨流计数法理论研究其疲劳损伤。根据该平台图纸建立有限元模型,通过波浪散布图分布情况,计算所有短时海况波流作用下全年范围内不同型式节点的应力时程。借助ANSYS有限元程序计算该平台空间结构型式节点的热点应力幅值。在此基础上,根据规范所推荐S-N曲线数据,评估该平台的疲劳寿命,确定该升压站平台疲劳寿命约66 a,满足设计要求。
2021(01):64-69. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.01.20200611
摘要:以某大型浮式生产储卸油装置(Floating Production Storage and Offloading,FPSO)为例,对湿拖和干拖两种方案中的关键考量点进行对比分析,干拖分析主要包括总纵强度,绑扎分析和稳性分析,湿拖分析主要包括总纵强度分析,稳性分析和拖船选择。初步分析结果表明这两种拖航方案在技术上均是可行的,后期最终拖航方案的确定还需考虑其他因素,比如项目工期、拖航费用、保险费用、风险分析等。
2021(01):70-74. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.01.20200612
摘要:以某油田弃置退役浮式生产储卸油装置(Floating Production Storage and Offloading,FPSO)为研究目标,采用非线性时域动态分析方法考虑不同环境条件组合影响,对FPSO的拖航进行时域下拖缆张力响应和FPSO艏摇运动响应分析。结果表明,在给定海况下,被拖物FPSO的拖缆最大张力小于设计破断力,其最大艏摇角度接近30°。在分析过程中系统处于稳定状态,没有出现发散现象。出于保守考虑,在分析中假定拖船固定,给出的计算结果偏保守。
2021(01):75-77. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.01.20200613
摘要:总结、介绍英国大陆架海洋固定平台退役的主要法规及适用范围,内容包括Petroleum Act 1998 、Energy Act 2016、OSPAR Decision 98/3 on the Disposal of Disused Offshore Installations、The Offshore Installations (Offshore Safety Directive) (Safety Case etc. )Regulations 2015等。解读监管机构的主要职责,包括商业、能源和产业战略部(Department of Business Energy and Industrial Strategy,BEIS)、BEIS的环境管理小组和近海环境监察局、海洋石油环境和退役监管机构等,并解读监管机构之间的联系。对海上固定设施退役的监管程序及监管部门推荐的退役计划模板进行一定梳理和解读,可为我国海洋平台退役法规及监管的发展提供一些借鉴。
2021(01):78-83. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.01.20200614
摘要:为应对大数据时代海洋信息化建设在海洋环境监测、海洋信息获取等方面的需求,分析总结海洋环境智能化监测与利用过程中存在的问题,并在此基础上开展海洋环境监测立体感知体系架构设计以及关键技术研究,实现对多种海洋要素的立体、实时、原位在线监测,为实现智慧化的海洋开发与利用提供数据支撑,具有重要的战略和经济意义。
2021(01):84-88. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.01.20200615
摘要:采用Abaqus数值模拟方法研究冻胀力作用下预应力高强度混凝土(Prestressed High-Strength Concrete,PHC)管桩开裂状态、纵向开裂时管桩的性能退化情况和极端风载荷作用下管桩的承载能力。研究发现:在无钢筋锈蚀的情况下混凝土裂缝对管桩整体弹性模量影响较小;开裂后的管桩在极端风载荷作用下裂纹尖端会有应力集中现象出现,但整体稳定性与未开裂的管桩相差不大。研究内容为保障冷湿环境下PHC管桩的正常运行提供一定的理论参考。
2021(01):89-94. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.01.20200616
摘要:为提高远距离依托注水开发的边际油田经济效益,降低开发门槛,提出远程遥控无人就地注水开发方案。在远程注水方案的基础上,利用平台设置水源井提供注水水源,并设置水源井水处理设施和注水处理设施,通过自动化升级和可靠的远程监控实现就地无人注水,进而简化工艺流程,便于无人常态化操作,日常人员登平台频率可达7~10 d。不必敷设长距离海管远程注水,大幅降低投资、提高效益。以某项目为例,采用无人注水开发模式,在渤海实现无人平台就地注水。与常规无人平台远程高压注水开发方案相比,节省一条16.1 km高压注水海管和依托平台改造费用,提高油田整体开发收益,也为渤海边际油田开发提供新模式。
2021(01):95-100. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.01.20200617
摘要:分析自升式海洋平台钻井系统结构组成及工艺流程,对提升系统、旋转系统、循环系统、井控系统、隔水管张紧系统等主要技术参数进行分析计算,得出适用于自升式钻井平台的钻井系统选型及配置方案,为其他类型海洋平台钻井系统设计提供借鉴和参考。