2022(05):1-6. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2022.05.20220501
摘要:为降低海洋平台打桩噪声,根据气泡幕对海洋平台打桩噪声的衰减作用,采用数值方法建立气泡幕降噪模型。改变气泡幕厚度、空气体积分数、通气量和气泡幕与噪声源距离,研究参数变化对降噪效果的影响。研究发现不同参数对降噪效果的影响不同,在工程实际中设计气泡幕时应综合考虑最优的降噪效果和最高的经济效益。
2022(05):7-11. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2022.05.20220502
摘要:为保证半潜式平台远洋干拖过程中平台及垫木的结构安全,采用水动力软件对半潜船及半潜式平台整个系统进行运动响应分析并组合4种典型工况,采用有限元软件对半潜式平台及垫木进行结构强度分析。计算结果表明,在满足设计的最大有义波高条件下,半潜式平台及垫木的结构强度满足规范要求。半潜船载运半潜式平台在设计的最大有义波高的海况指导下航行,顺利完成该航次任务,验证技术的可靠性,为保证半潜船装载类似超大型货物的结构安全性提供一定的参考价值。
2022(05):12-17. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2022.05.20220503
摘要:以应用于1 500 m作业水深的深吃水半潜式平台为研究对象,通过水池模型试验对水动力性能进行深入研究,并且与某典型浅吃水半潜式平台进行对比。结果表明,深吃水半潜式平台纵摇、横摇和垂荡固有周期显著短于传统浅吃水平台,在波频范围内前者运动响应大幅减小,在作业海况下最大摇摆运动为1.54°、最大水平运动为13.12 m,具有良好的运动性能,能够满足深海可燃冰开发的工程需求。
2022(05):18-24. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2022.05.20220504
摘要:以某深水半潜式平台为研究对象,针对1 400 m 工作水深的12点系泊系统,采用时域耦合分析方法对比分析南海某设计工况下张紧式系泊与悬链线式系泊平台的运动响应和系泊缆动力特性,进而研究极端载荷作用下受力最大的系泊缆断裂时二者的变化情况。结果表明:与悬链线式系泊相比,无论是完整状态抑或是破断状态,张紧式系泊均具有更好的系泊性能,但聚酯缆材料的刚度非线性程度较大。分析结果可为系泊系统的设计与选择提供参考。
2022(05):25-29. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2022.05.20220505
摘要:对一种新型可移动式水下张紧系泊浮筒型油气外输终端系统进行模型试验,详细研究该水下浮筒系统的动力响应和张紧式系泊的受力特性,发现水下系泊浮筒在顶浪时除纵摇运动外还存在垂直于波浪方向的横向运动,张紧式系泊受力呈现脉冲载荷特性。研究为张紧式浮筒外输终端系统的设计提供理论依据。
2022(05):30-36. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2022.05.20220506
摘要:针对南海边际油田开发实际项目中概念设计的浸没式外输浮筒开展水动力响应分析和时域耦合分析,研究不同阻尼比、浮筒不同几何形状对浸没式外输浮筒水动力性能和时域运动响应以及系泊线张力的影响。结果表明:阻尼越大、浸没式浮筒几何形状越细长,浮筒的时域运动响应和锚链张力越小;几何形状对浮筒频域、时域运动响应的影响趋势不同。
2022(05):37-44. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2022.05.20220507
摘要:采用自主编写的动力定位时域仿真程序,以某钻井船为例,对内孤立波载荷进行建模并进行时域仿真。将内孤立波纳入环境载荷中,得到船舶在内孤立波下的动力定位时域仿真结果。获得船舶的作业窗口区间为 。结合船舶运动响应与推进器功耗情况对船舶动力定位性能进行评估,并提出船舶遭遇内孤立波时的海上操作建议。
2022(05):45-49. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2022.05.20220508
摘要:为了对海上粘接式输油软管设计进行适用性研究,从而掌握悬链锚腿式系泊(Catenary Anchor Leg Mooring,CALM)单点Lazy-wave(懒波型)和Steep-wave(陡波型)构型的水下软管系统适用的水深和环境条件,在海洋工程水池中分别对2种构型的软管进行运动响应试验。模拟静水与规则波环境条件,并对软管顶端进行强迫振荡,观察Lazy-wave和Steep-wave两种构型的水下软管系统的运动响应。试验结果表明:对于静水海况和规则波海况,2种构型的软管在顶端运动为周期运动时,各方向上的动态应变呈周期性变化且皆有高频成分;在规则波海况下二阶模态的振动幅值与静水相比均有所增加; Steep-wave构型比Lazy-wave构型更容易激发高阶模态。
2022(05):50-54. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2022.05.20220509
摘要:采用SACS软件对半潜式生产平台进行整体提升模拟,对于采用液压系统的提升系统,基于力-变形曲线的非线性模拟方法更精确地模拟提升系统的钢绞线受力情况,根据液压提升系统实际刚度对整体提升系统进行非线性计算,此方法可准确模拟单个吊点处多个液压提升器的钢绞线受力情况,计算结果与实际情况情况相符。
2022(05):55-61. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2022.05.20220510
摘要:为了将浮式生产储卸油装置(Floating Production Storage and Offloading,FPSO)限定在特定区域,给出一套FPSO限位作业拖船布置方案,并对该方案进行数值仿真计算,基于MOSES软件将FPSO、软钢臂、系泊腿和限位拖缆构成限位分析多刚体耦合计算模型,根据不同的装载和环境工况,通过频域分析计算响应幅值算子(Response Amplitude Operator,RAO),在时域下模拟FPSO的运动响应,应用统计方法对运动响应和拖缆的受力进行统计并计算最大值,计算结果为限位作业的安全可行提供参考依据。
2022(05):62-68. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2022.05.20220511
摘要:在三维势流理论的基础上通过边界条件和控制方程分析流体入射势、辐射势、绕射势等3种速度势,引入悬链线法和集中质量法建立关于浮托安装进船、浮托安装退船、驳船就位停泊等3个阶段的驳船船缆耦合运动模型。当波浪方向为270°时停泊就位阶段最大系泊缆张力达176.67 t,对应的系泊缆为左舷艉部,此时安全因数最小(2.16),系泊缆设计张力为185.20 t。在进船阶段艉部系泊缆张力在3个阶段依次减小,舯部和艏部系泊缆张力在3个阶段依次增大。集中质量法求得的和MOSES软件得到的进船和退船系泊缆张力误差分别为2.3%和5.6%。研究设计的浮托驳船安装系泊运动计算模型适用于不同工况下的系泊缆张力。
2022(05):69-75. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2022.05.20220512
摘要:为提高波浪滑翔机长期作业时的系统运行稳定性和能量利用效率,提出一种基于多目标优化方法的能量管理策略,构建波浪滑翔机能量管理数学模型,采用ε-约束法和线性加权法进行模型求解,设计仿真试验验证能量管理模型的有效性,并对不同任务下的能量调度结果进行分析研究。结果表明所提出的能量管理策略能够在满足系统运行约束的同时,实现对各电气设备的最优能量调度,提高波浪滑翔机的长期运行稳定性和能量利用效率。
2022(05):76-81. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2022.05.20220513
摘要:针对1艘设计用于极地海域作业的半潜式钻井平台开展系泊系统设计工作。对平台的系泊定位能力进行分析与校核。系泊设计的水深范围为100~500 m,环境条件筛选一年一遇海况作为作业工况设计海况,百年一遇海况作为自存工况设计海况。为验证平台在夏季无冰海况和弱冰情季节有冰条件下的平台系泊定位性能,选取风、浪、流载荷作为非冰期的主要环境载荷,选取风、流、冰载荷作为初、末冰期的主要环境载荷。计算结果表明,如不考虑冰山等恶劣情况,选用常规锚链作为系泊系统可满足平台在极地海域的夏季和弱冰期的作业需求。
2022(05):82-87. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2022.05.20220514
摘要:根据涠洲10-3单点的结构特点,提出对其采用整体拆除的拆除思路。针对该单点整体吊装需求,借鉴钢桩吊装方案创新性地设计吊桩器吊装方案,借鉴隔水套管吊装方案创新性地设计套筒镗孔吊装方案。此外,还分别开展调平吊耳吊装方案、盲板吊装方案和吊耳吊装方案等3种吊装方案设计。通过对上述5种吊装方案的技术可行性分析,在综合考虑项目多方面因素后,涠洲10-3单点拆除项目最终选用吊耳吊装方案。在吊耳吊装方案应用实例中,分析吊点板式吊耳安装在套筒外侧的原因,论述所选用的吊点板式吊耳结构形式及其采用环形筋板的优点,并通过对该单点整体吊装强度的有限元分析,证明选用吊耳吊装方案设计的可行性。
2022(05):88-92. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2022.05.20220515
摘要:基于SEASM水动力分析软件和有限元建模技术,针对不同典型设计工况和不同模块的装载工况,提出一种新型自升式平台多功能上层建筑与主体基座对接标准化接口,重点解决不同模块与平台基座对接时精度差、效率低、强度不足和接口不吻合等问题,对所涉及的接口受力情况进行评估和强度分析,根据不同功能模块的计算结果对接口局部进行加强,设计出满足功能和强度要求的标准化接口。结果表明,风电安装功能模块接口的应力最大,采用对局部进行肘板加厚处理,使风电安装平台模块满足设计要求,其他功能平台均满足要求。
2022(05):93-97. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2022.05.20220516
摘要:外挂井槽技术可经济有效地满足现有平台增加井槽的需求,但外挂井槽方案的实施受到多种因素的影响,其中桩基承载力是影响外挂井槽方案是否可行的重要影响因素之一。以渤海油田4腿平台为例,将外挂井槽对桩基承载力的影响分为3个方面,重点分析外挂井槽引起的水平载荷变化、垂向载荷变化和修井机井位变化对桩头力的影响。对比平台外挂井槽改造前后桩头力大小,总结外挂井槽改造引起平台桩头力的变化规律,对平台桩头力的变化进行预估,预估结果误差较小,在前期研究方案设计阶段可作为外挂井槽方案是否需要增加桩腿的判断依据。
2022(05):98-103. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2022.05.20220517
摘要:针对船舶与海工结构大包装喷涂设备存在的问题和挥发性有机化合物(Volatile Organic Compound,VOC)污染排放特点,改进大包装喷涂工艺设备设计和油漆低温输送技术,探讨VOC源头的减排措施,分析大包装供料设计需求和船舶涂装喷涂工艺环节的VOC排放途径,提出大包装容积和VOC排放的估算方法。与传统小桶油漆喷涂工艺相比,应用大包装油漆喷涂工艺减少油漆消耗,对VOC具有明显的减排效果。
2022(05):104-108. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2022.05.20220518
摘要:为解决采矿作业过程中海洋载荷、硬质提升管道、关键设备对脐带缆的潜在损伤,采用新设计的背负式管夹将脐带缆紧固在提升硬管上,在伸缩装置区域对脐带缆进行升沉运动补偿。在前期研究的基础上,对脐带缆绑扎中的现场作业环境、正常与特殊管段绑扎以及脐带缆升沉补偿中的顶部支撑及弯曲限制等内容进行分析研究,尝试建立一套适用于深海采矿“泵-管”连续提升作业的脐带缆管理系统。该系统可为深海采矿系统脐带缆的安全服役提供一种可靠的工程实例借鉴。