自升式风电安装船桩腿及升降系统现状与发展

综述了自升式海洋风电安装船的桩腿结构、升降系统组成及主要技术参数特征;通过对桩腿结构、升降系统及动力源进行对比,指出了未来海洋风电安装船桩腿及其升降系统的发展方向:即适应30m以上深水作业环境、升降速度更快、效率更高、具有更好的稳定性、可靠性,为进一步的设计研究指明方向和解决思路.     

超大型风电安装船液压升降系统结构件有限元分析

针对安装平台液压升降系统的单腿的结构形式中焊接结构件力学安全性能问题,如上部导向及铰接梁(yoke),其结构较为复杂,是主要的承力构件,必须要进行设计有限元力学计算以确保结构的安全性。利用有限元分析的方法对液压升降系统的单腿结构的上部导向和铰接梁在风电安装船或平台上升、桩腿下降和预压载工况下进行应力及变形分析计算。结果表明,设计符合材料和规范要求,该结构的力学强度满足要求,不会由于应力集中而带来安全问题。     

浅述缅甸反铲挖泥船挖掘系统设计

本文简要介绍出口缅甸的全液压反铲挖泥船的挖掘系统，特别是三桩定位系统的原理、桩腿升降机构的结构型式及其升降、移船操作方法。并对该类船的特点作了说明。     

一种自升式平台桩腿与固桩围阱间的减摩装置

文章以某自升式圆柱形桩腿平台为研究目标。在平台升降过程中,桩腿与固桩围阱之间相对运动会接触产生滑动摩擦,不仅会损伤桩腿外表涂层和表层结构,还会引起船体振动,影响平台电气系统的工作稳定性。针对此问题,仔细分析了现有桩腿与固桩围阱之间的相对运动及结构特点,研制出一种新型结构装置,改变桩腿与固桩围阱之间的摩擦型式。并进行实验及应用可行性论证,得出新型结构装置应用可大幅降低桩腿与固桩围阱之间摩擦损害的结论。     

自升式平台的水下检验

自升式平台是具有活动桩腿能够将其壳体升至海面以上的平台,它一般型宽较大,进坞和进出港都不方便,所以一般以水下检验代替坞内检验.自升式平台一般都是非自航的,对于作业于渤海地区的钻井平台,按其桩腿的不同可以分为两种.一种是齿轮齿条升降的桁架式桩腿,一般在其底部有一桩靴;一种是液压插销升降的圆柱型桩腿,这种桩腿底部有一半球形封底板或沉垫.因为平台主体和海底阀可在平台升起后完成检验,所以水下部分只有部分桩腿,及其同桩靴的连接部分,因此对自升式平台以水下检验代替坞内检验是比较经济的.     

升降系统齿轮箱调心技术方案

针对升降系统齿轮箱爬升齿轮和桩腿齿条中心距偏差会影响齿轮齿条啮合侧隙的问题,设计一种可调心的齿轮箱。通过将齿轮箱前后轴承套设置为偏心套结构,实现齿轮箱调心,使齿轮齿条啮合侧隙满足实际使用要求,并实际应用于电动齿轮齿条升降系统项目。     

风电安装船桩腿液压提升装置安装工艺研究

桩腿是抱桩式安装船的制造关键点和难点,以500 t自升式风电安装维护平台桩腿液压提升系统为研究对象,开展桩腿液压提升系统安装工艺的相关研究。对平台桩腿液压提升装置中的升降油缸和导向装置制订了详细安装工艺并在总组场地完成了桩腿液压提升装置和桩腿的安装。实船应用表明:该工艺大大缩短了整个风电安装船的建造周期,为后续同类型平台的建造提供了工程经验。     

自升式海洋平台桩腿结构优化设计

以自升式海洋平台三种典型桩腿形式作为研究对象,采用有限元软件ANSYS对不同桩腿结构进行数值分析,对比分析结果表明倒K型桩腿具有较好的力学性能.通过优化倒K型桩腿结构尺寸使其在保持较好力学性能的同时更具经济性.     

自升式平台板壳式桩腿设计

桩腿是自升式平台的关键部件,其设计强度不仅决定着平台的作业能力和相应环境条件的选取,而且是平台升降系统选型及其主要性能参数确定的重要依据。结合近年来海上风能开发的热点,以目前市场上主流的自升式风电安装平台为研究对象,结合其作业和功能特点,综合平台载荷工况的特征和强度要求,对桩腿截面型式的选取、内部环筋加强结构和桩腿桩靴连接区域结构的设计及插销孔的强度分析等关键技术进行深入研究。得到适用于柱型桩腿设计和强度分析的工程化方法,为此类结构设计提供参考。     

海洋平台不同分布形式四桩腿绕流特性分析

由于海洋环境极其复杂及恶劣,海洋平台经常受到风、海浪、海流的作用而发生破环。固定式海洋平台桩腿处在海流中,对水体有不同程度的扰动,同时,桩腿的分布形式对水流流动也有不同的影响。分析不同分布形式的桩腿的绕流特性,了解平台桩腿周围流体的流动特性对平台稳定性有重要的指导性作用。本文以海洋平台四桩腿为例,分析了两种不同分布形式的桩腿的绕流特性。     

自升式平台桩腿海上对接过程中的碰撞问题

碰撞现象在海上作业中时有发生,给人员和财产安全带来极大威胁。本文基于非线性有限元理论,研究自升式平台桩腿吊装过程中浮吊船与平台的碰撞问题以及桩腿移动就位时对平台上层建筑的碰撞问题；分析撞击过程中平台的变形与应力变化及结构失效等情况,给出使平台不同区域发生破坏的临界碰撞速度；给出了浮吊船在就位过程中的安装制动距离以及移动过程中与上层建筑间的安全距离和移动速度限制,为桩腿海上吊装作业方案设计提供参考。     

128m打桩船桩架结构强度及模态分析

以128 m打桩船桩架为分析对象,利用ANSYS有限元软件建立桩架结构三维模型,模拟其在有风起吊、放置拖航这两种工况下的各构件应力及结构响应状态,校核桩架整体结构强度和稳定性,同时对桩架结构进行模态分析。模拟结果表明,桩架在这两种工况下的材料强度满足安全要求,并就所得数据对桩架的运行安全提出建议。     

某自升式平台升降系统结构强度评估

以渤海自立号沉垫自升式平台为评估对象,采用检测、测厚和建模分析等方法对平台升降结构强度进行评估,得到升降结构允许单桩最大起升能力和受力最大位置,为延长升降系统的安全使用寿命提供理论依据。     

海洋平台钢桩起吊的内胀式吊桩原理分析及试验验证

根据海洋石油平台钢桩起吊的要求,设计了一种基于斜面增力原理的内胀式吊桩器,并详细分析了吊桩原理.对提升管桩进行了动力学仿真分析,研究了镶嵌压块的结构和材料性能,对其与管桩壁的接触过程采用剪切摩擦理论进行有限元分析,得到了管桩内壁的压痕深度.最后的吊桩载荷试验表明,论文中给出的内胀式吊桩方式可以保证大型钢桩起吊的安全性和可靠性.     

组合式深水施工平台设计与施工

为解决码头陡坡裸岩区域的稳桩问题,开展了深水平台稳桩工艺研究,通过理论计算和实践解决了平台结构设计、稳桩临时加固以及稳桩施工中的定位、提升、稳固、沉桩等技术问题,为同类型地质条件的稳桩工艺提供参考依据。     

液压销孔式升降系统结构分析

升降系统是自升式风电安装船的核心设备，其结构稳定性是其平台和桩腿顺利实现升降的保证。本文以某自升式风电安装船的液压销孔式升降系统为研究对象，采用有限元方法建立其部件的结构模型，给出结构分析的载荷及边界条件，并运用有限元分析软件Ansys对各工况下的受力与变形进行求解,对计算结果进行分析和评估。研究结论为升降系统的设计与制造提供了理论指导，并为此类结构受力的设计计算提供参考。     

钢混复合桩吊运工艺分析

钢混复合桩结合了混凝土管桩造价低和钢管桩抗弯性能好的优点,在满足工程质量要求的前提下又达到了降低成本的目的。对钢混复合桩6点吊的设计计算方法进行推导并结合现场试验进行验证,在此基础上探讨了吊桩参数的敏感性,同时依托工程试验分析了钢混复合桩4点吊与6点吊之间的异同,为钢混复合桩的吊运工艺提供参考。     

海上风机导管架基础钢管桩稳桩平台结构强度分析

海上风机导管架基础钢管桩沉桩施工通常需要专门的稳桩平台辅助进行。结合作业工艺要求、海洋环境条件和相关规范,对钢管桩稳桩平台进行结构设计。采用SESAM软件和ANSYS Workbench软件分别对稳桩平台整体结构强度和吊耳局部结构强度进行计算分析,并根据规范对计算结果进行评估。结果表明,稳桩平台整体结构强度和吊耳局部结构强度均满足规范要求。该计算分析方法同样适用于海上升压站导管架基础、海上单桩基础稳桩平台或其他类似导管架结构的强度评估。     

碎石桩施工平台升降液压缸静强度及疲劳寿命的仿真分析

根据碎石桩施工平台各运行工况及载荷谱,用ANSYS Workbench15.0软件获得升降液压缸所受应力、变形、疲劳寿命及安全系数的仿真数据。结果表明,升降液压缸在20年设计寿命内具有足够的静强度,且在12年共经历1 200个周期循环载荷的作用下,该升降液压缸具有足够的疲劳强度,而在随后8年(累积2000个周期循环载荷)的运行过程中,升降液压缸极有可能发生疲劳破坏。上述分析方法与结果可为升降液压缸的结构改进、预期维修以及其他液压缸的性能分析提供参考依据。     

挤密砂桩施工远程自动监控系统设计

为了提高砂桩成桩质量和施工效率,研制一套砂桩施工自动化监控系统并进行现场应用,包括砂桩沉管行程自动监控系统、桩机电流监控系统以及远程监控系统。实测结果表明:行程监控系统可精确记录沉管下沉、上提和反插距离;电流监控系统可实时反映沉桩电流变化,通过行程和电流监控结果对比,电流监控可反映沉桩地层变化和反插效果;行程和电流数据可通过远程监控实时显示和记录。该套系统的研制可实现砂桩成桩精细化管理、解放现场监管人力,提高施工效率。