2022(01):1-5. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2022.01.20220101
摘要:结合有义速度的定义及最优阻尼理论,推导出一种新的浮子获能能力评价指标,该指标包含浮子的水动力学响应和海浪的波谱信息,可同时表征浮子的能量俘获性能及海况的能量分布特性,更全面地反映特定海域浮子的获能性能。为验证该评价指标的实用性,以其为目标函数,开展浮子结构优化设计。结果表明,以新指标为目标函数进行浮子结构优化设计可提高特定海域浮子的获能能力,并可简化浮子参数优化的过程。
2022(01):6-11. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2022.01.20220102
摘要:针对海上风电管类零件的修复问题,采用电弧焊复合激光冲击锻造工艺对Q235钢管进行修复。研究激光冲击频率对焊缝几何形貌、显微组织和显微硬度的影响,同时将电弧焊复合激光冲击锻造与电弧焊修复进行对比。结果表明:焊缝的熔宽和熔深随激光冲击频率的增高而增大,余高和余高因数随频率的增高而减小,熔合区、部分熔合区和热影响区的硬度随频率的增高而增大;与电弧焊修复相比,电弧焊复合激光冲击锻造获得的熔覆层金相组织更细小,表面微裂纹明显减少,显微硬度更高(平均显微硬度提高9.39%)。
2022(01):12-18. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2022.01.20220103
摘要:以南海北部湾某边际油田开发为例,从地基承载力、在位运动响应、钢材用量等3个关键角度,对2种基础型式的可移动采储平台进行对比分析。研究结果表明:沉垫基础对地基表面平整度要求较高,桩靴基础场地适应性更强;当场地存在薄软泥表层时,沉垫基础须增设裙板抗滑;桩靴基础需要对是否会发生穿刺破坏进行评估;沉垫基础平台在位运动性能优于桩靴基础平台;桩靴基础平台用钢量小于沉垫基础平台。在可移动采储平台基础选型设计中,应综合考虑具体油田参数和环境地质条件等因素。
2022(01):19-23. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2022.01.20220104
摘要:为解决目前在规划风场海域作业的自升式海上风电安装平台不能满足现有的海上风机设备安装的问题,提出一种自升式风电安装平台半浮态作业方案。采用Sesam的Wadam模块进行波浪载荷预报,计算得到不同吃水下的波浪载荷。分析风力方向为90°(横风)时,不同吃水下的风电安装平台的风载荷和流载荷。在此基础上,建立整船有限元模型,采用Genie自带的分析模块Wajac进行桩腿支座反力计算,得到不同吃水下平台的抗倾覆力矩和抗倾覆安全因数,分析波浪对船底产生较大冲击力的吃水深度范围。结果表明:当船体吃水在0.5~3.0 m时,半浮状态可提供较大的浮力;当船体吃水在1.5 m左右时,桩底压力变化较为平缓。因此,采用半浮状态进行安装作业可提高作业效率,与大插深、全升船作业相比,减少移船时间,对实际工程具有一定的参考价值。
2022(01):24-29. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2022.01.20220105
摘要:为分析半潜式平台在冰和风浪流共同作用下的动力定位能力,使用有限元软件LS-DYNA建立冰载荷数值模型,以半潜式平台为对象,得到不同迎冰角下的冰力时程曲线。基于自主开发的动力定位能力分析程序,将冰载荷纳入环境载荷进行计算并绘制平台在碎冰区的动力定位能力曲线。观察平台在工作海况下的作业窗口,发现碎冰场的冰载荷对平台的动力定位能力有较大影响,尤其当艏向在 时影响最明显。结合推进器失效工况对平台动力定位能力进行评估,提出平台遭遇碎冰场时的动力定位方案和对推进系统设计的建议。
2022(01):30-35. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2022.01.20220106
摘要:基于招商局重工开发建造的半潜式起重拆解平台的技术特点,从海上拆除市场、耐波性、起重能力、双机联合起重、非对称平台型式和居住能力等方面进行说明,分析目标平台作为经济型起重拆解装备对海上拆除作业的适应性,为海上平台拆除作业装备的开发提供参考。
2022(01):36-42. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2022.01.20220107
摘要:为提高海洋设施的安全性,进行导管架船撞损伤与剩余强度研究。综合考虑船撞导管架过程中所涉及的材料、尺寸、碰撞等情况,运用有限元软件Abaqus对多种工况下船撞导管架的过程进行数值模拟,深入探讨不同船舶初速度下导管架剩余强度的变化情况,分析导管架不同部位之间的剩余强度差异,论证最大碰撞力与各撞击因素的关系,实现导管架撞击后的剩余强度评估。
2022(01):43-47. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2022.01.20220108
摘要:运用耦合欧拉-拉格朗日(Coupled Euler-Lagrange,CEL)方法对钻井船就位插桩过程引起的土体响应进行分析,得到钻井船插桩过程引起的土体响应规律。在此基础上,研究钻井船桩靴对邻近海洋平台桩基的影响,结果表明:距桩靴最近的桩基受到的影响最大;随着钻井船桩靴贯入深度增大,桩基应力逐渐增大,桩基最大应力位置逐渐下移;桩靴对其斜下方处桩基应力和水平位移影响最大。钻井船插桩过程对邻近海洋平台桩基周围土体影响深度为桩靴插入深度,桩靴对桩基承载力和轴向位移影响较小。
2022(01):48-52. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2022.01.20220109
摘要:为确保半潜式平台在码头防台风系泊时得到更精确的风载荷,以得到合理的系泊布置方式,以2座半潜式平台为研究对象,采用美国石油协会(API)规范、挪威石油标准化组织(NORSOK)规范和国内《港口工程荷载规范》中风载荷经验公式进行精细的理论计算,将其结果与精细模型和简化模型的风洞试验结果进行比较,分析得到各经验公式设计的冗余度和受风面积统计的简化方法,为后期码头系泊力计算提供合理的风载荷。
2022(01):53-62. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2022.01.20220110
摘要:整合API RP 17B规范提出的海洋非黏结柔性软管9种常见失效模式,对国内外柔性软管金属层6种常见失效模式的研究进展进行较为详细的综述,并针对目前柔性软管金属层失效机制研究中存在的问题和短板,指出未来海洋柔性软管失效模式研究的下一步建议,为海洋柔性软管结构设计和完整性管理奠定基础。
2022(01):63-69. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2022.01.20220111
摘要:中国海洋油气田生产在我国油气田开采中占据重要地位,随着渤海油田平台进入生产中后期,油田在开采过程中面临采出液中第一副产物含水质量分数增大、成分愈加复杂和油水乳化加剧的问题。对渤海油田生产水处理工艺及设备进行总结,重点介绍适用于渤海稠油油田及轻质油田生产水处理工艺,并对斜板除油器、旋流除油器、气浮除油器、多介质过滤器和新型组合纤维聚结(Combination Fiber Coalescence,CFC)除油设备机理及应用场合进行介绍。
2022(01):70-75. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2022.01.20220112
摘要:针对海上风电运维船快速性和低能耗的需求,利用径向基函数插值方法进行船体曲面重构,结合计算流体力学计算工具和遗传算法,以兴波阻力最小化为目标,在设计空间中探索兴波阻力最优的船型,开展双体风电运维船的型线及片体间距优化研究。以某双体风电运维船为研究对象,分别得到其在20 kn和30 kn航速的最优型线,与原始船型相比,阻力得到一定程度的优化。基于阻力性能分析方法,选取不同的运维船片体间距比,优化选取片体间距,使兴波干扰处于有利条件,得到20 kn航速下片体间距比取值范围为2.5~3.5。所作优化有效减小双体风电运维船的兴波阻力,为船体型线设计提供一定的参考。
2022(01):76-83. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2022.01.20220113
摘要:为满足模型试验中水池尺寸的限制性,基于静力相似准则,调整辅助钻井(Tender Assisted Drilling,TAD)多浮体系统系泊线的长度、刚度、单位长度质量等参数,开展TAD多浮体系统系泊线的等效水平截断设计,进行截断前后静力与时域动态结果的对比分析。结果表明,截断后系泊线及各浮体的水平静力回复力特性和时域动态计算结果与全尺度时吻合较好。
2022(01):84-89. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2022.01.20220114
摘要:简要介绍新型干树钻采储平台基本概念,针对目标平台船体安装流程,分析平台船体运输安装的主要工况,包括船体拖拉装船、干拖运输、船体浮卸和船体扶正。结果显示:目标运输船拖拉装船满足相关要求;目标运输船需要进行改造以满足稳性和浮卸作业要求;平台船体扶正满足相关要求。相关分析结果表明,由于平台船体直径和重量较大,目标运输船需要进行改造以适应平台船体运输安装要求。
2022(01):90-94. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2022.01.20220115
摘要:针对导管架平台应变传感器无法覆盖所有结构关键位置的现状,提出一种基于结构多尺度模拟的应变传感器优化布置方法。利用管单元和梁单元建立导管架平台宏观有限元模型,并基于静力分析确定结构的关键区域;建立关键区域的三维实体有限元模型,采用多点约束方法进行梁单元与实体单元的耦合,完成结构多尺度建模;对多尺度模型进行力学分析,确定应变传感器在关键区域的具体布置位置。以南海陆丰13-1导管架平台为对象,基于所提方法确定应变传感器的安装位置,从而为海洋平台应变监测传感器的布置方案提供科学的参考。
2022(01):95-100. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2022.01.20220116
摘要:依托国内近年某较深水气田开发项目,介绍该项目中软管垂直铺设有关的设备资源、软管参数、环境参数和主要施工内容, 给出软管垂直铺设计算分析有关的接受准则和软件模型基础。详细论述基于该软管垂直铺设的安装模拟计算分析工作,包括对软管铺设的各个过程有针对性地进行安装模拟计算及结果分析,确定软管铺设过程中软管及主要安装设备的受力,确定海上施工适合作业天气窗口。研究工作可为后续类似项目提供借鉴。
2022(01):101-104. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2022.01.20220117
摘要:分析某海洋修井机钻具与转盘中心对中偏差超限值的问题,收集平台设计、建造、运行过程中的数据并对修井机在不同井位时相关结构的变形数据进行校核,在确认导管架桩基承载力和上部组块杆件的强度仍满足要求后,提出对已发生变形的滑轨进行整体更换并重新调平的方案,经过测试确认所提方案满足修井作业的要求。
2022(01):105-108. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2022.01.20220118
摘要:基于吊装防沉板的安装模式,建立全新的安装工艺,该工艺将防沉板入泥角度和入泥后设备的位置纳入考虑范围。配置补偿块增大单边入水阻力,使防沉板保持水平入泥。在导管架下方设置角度调节块弥补泥层倾斜角度,使导管架上方设备保持水平。对传统水下防沉板增大承载能力的工艺进行优化:采用展翼结构增大防沉板承载面积,且防止泥沙影响遥控无人潜水器(ROV)的视野。初步试验结果表明,安装工艺可确保防沉板和导管架上方设备安装后的水平状态,且使其具备合格的承载能力。该工艺可在一定程度上提高工作效率、节约成本,还可为优化水下防沉板安装工艺提供一种可行的方案。