T型导管架下水驳船设计建造过程中的控制要点

在海洋油气的开发中,下水驳船承担着大型结构物(如导管架、组块等)的装载、运输、下水和安装等角色,尤其是超大型导管架(例如荔湾3-1项目32 000 t导管架)的滑移下水,更是下水驳船所独有的功能。该文重点从导管架下水设计的角度出发,以18 000 t T型导管架下水驳船为例,介绍了在设计和建造此类下水驳船中,需要控制的一些技术要点,从而为今后同类船舶的设计建造提供借鉴。     

导管架下水驳船简介

导管架下水驳是一种专门用来进行导管架运输和下水的驳船,目前世界上只有少数国家具有导管架下水工程船的设计、建造能力,关键的技术资料很少.文章描述了导管架下水驳的船型及特点,并对船体主尺度的确定,结构强度,稳性,下水及主要特种下水装置做了简要的介绍,供大家参考.     

导管架下水驳船的“浮托法”安装改造研究

导管架下水驳船是实施大型深水导管架下水的必要装备。“浮托法”安装模式是大型平台组块海上安装的发展趋势。对“海洋石油229”号导管架下水驳船“浮托法”安装改造前、后的总体性能进行了对比分析。     

万吨级下水驳船

对于大型深水导管架的海上安装，当其吊重超过现有浮吊起重能力时，采用导管架从驳船上滑移下水是一种提高浮吊利用率、通常也是唯一可行的导管架安装方法，承担这种作业的驳船必须是具有特殊装备和功能的下水驳船。     

驳船载导管架拖航及下水工况中的结构强度分析

根据相关规范,应用ANSYS有限元软件对上海船舶研究设计院的导管架拖航/下水驳船的设计方案进行了结构强度的有限元分析.为取得可靠的计算精度,对导管架、滑道和驳船均进行了精确的有限元建模,对该设计方案进行了多工况的应力和变形的计算,给出了有限元模型建立过程中单元的选取、网格剖分以及约束和载荷的处理方法,并对计算结果进行了分析,从而提出了结构改进建议和作业环境要求.本文的研究成果为驳船的设计及结构强度分析提供了参考方法.     

深水导管架滑移下水轨迹的计算与分析

导管架由驳船上滑移下水，首先在倾斜的驳船上由外力（液压缸或绞车）推动克服滑靴与滑道间的静摩擦力，其后在倾斜的滑道上靠自身重力的作用滑移，最后通过下水驳船的摇臂滑入水中。在此过程中，应考虑到导管架的运动轨迹是否安全稳定（如导管架和泥面的安全间隙）、导管架是否以安全的方式脱离摇臂、导管架最终的漂浮位置是否稳定以及驳船的倾角等方面。采用时域分析法对导管架重心的轨迹进行计算和分析。     

深水导管架滑移下水轨迹的计算与分析

导管架由驳船上滑移下水,首先在倾斜的驳船上由外力(液压缸或绞车) 推动克服滑靴与滑道间的静摩擦力,其后在倾斜的滑道上靠自身重力的作用滑移,最后通过下水驳船的摇臂滑入水中.在此过程中,应考虑到导管架的运动轨迹是否安全稳定(如导管架和泥面的安全间隙)、导管架是否以安全的方式脱离摇臂、导管架最终的漂浮位置是否稳定以及驳船的倾角等方面.采用时域分析法对导管架重心的轨迹进行计算和分析.     

导管架/驳船联合体下水过程中的完整稳性

在分析导管架下水运动状态的基础上，考虑下水过程中导管架入水后对驳船浮态及稳性的影响，提出了将导管架与驳船视为联合浮体进行稳性计算的方法，并给出了相应的浮态及稳性臂计算方程。采用坐标变换的方法对导管架入水后排水体积及浮心坐标的计算给出了详细的推导。     

导管架下水系统三维模拟数学模型

分析导管架下水系统(导管架、驳船和摇臂)的三维运动,建立系统的三维力学模型,并用解析的方法通过对约束求导数给出系统的约束方程,得到导管架下水系统的完整的数学模型,使导管架下水参数计算更精确,模拟更真实.对数学模型进行分析,给出了模型的求解方法:将非线性方程组重新组合成多个线性方程组,用迭代方法和预估-校正方法相结合求解方程.     

导管架下水系统驳船锚链力的动态计算

在导管架下水系统中,锚泊系统由单链组成,导管架和驳船的运动十分复杂,利用定步长积分法在时域内做数学模型的数值解时,不能通过给定偏移量来计算锚链的回复力.锚链和系统一样处于动力响应运动中,所以也不能根据系统的平衡位置点计算锚泊外力.分析了导管架下水系统中驳船锚链的受力特点,探讨了一种新的计算方法,动态迭代计算导管架下水系统的锚链力.编制了通用的计算程序,对一种典型的导管架下水系统进行了计算,结果表明,所算得的力与乐美龙法和经验公式的结果相吻合.