浮托船舶在东海海域组块安装的应用分析

浮托安装可以在1～3天时间内完成组块的安装工作,且具有调试时间短、提前投产的特点。在海况恶劣海域,和组块吊装方案相比,该方法有助于抓住有限的时间窗口完成海上作业。目前,世界范围内仍有一些海域没有进行过浮托安装,在进行浮托安装之前,需要进行可行性论证。本文针对东海海域,对环境数据进行统计,采用3条浮托驳船,分别进行了浮托安装分析。从结构安全性及受作业环境条件影响角度考虑,重点针对进退船及对接工况进行分析。根据统一的浮托可行的标准,基于HYSY278/229/228的运动性能,东海环境条件,高位浮托及浮托作业可实施性,从低到高确定多组浮托环境条件,搜索得到对应的浮托环境条件,统计浮托作业概率,进行经济费用比较。分析结果表明,涌浪多的海域,波浪周期特别是横浪方向的周期显著增加,将大幅提高浮托对接时驳船的运动及对导管架的碰撞力,给浮托技术带来挑战。在这种海域中,动力定位船如278,比传统无动力的T型驳船,运动性能最优,可以抵御的浮托作业环境条件最大,作业窗口更多。如要在类似海域进行浮托安装,建议采用动力定位船舶,并采取相关降低涌浪影响的措施。     

大型组块浮托安装的计算分析及校核

浮托安装方法是目前海洋工程领域新兴的一种大型组块海上安装方法。文中基于T型驳船大型组块海上浮托安装项目,对组块浮托安装作业过程中组块、驳船、滑道等结构强度、锚系系统以及护舷系统等进行了较详尽的计算分析及校核。可为今后同类工程计算分析及校核提供参考,使大型组块浮托安装作业得到更有效安全的实施。     

南海浮托安装纵荡限位装置设计

针对南海浮托安装就位难题,设计新型浮托安装纵荡限位装置(纵荡挡板),该装置安装于导管架进船侧桩腿上部,实现组块浮托安装快速就位,保持组块对接过程中组块对接装置插尖位置的稳定。与以往同类项目就位方式相比,采用纵荡挡板限位可以缩短浮托安装就位时间,提高安装船舶限位能力,提升整体浮托安装效率,并显著降低作业风险。     

T型驳船用于组块浮托作业的应用研究

T型驳船高位浮托安装方法是目前海洋工程领域新兴的一种大型组块海上安装方法。文中基于T型驳船海洋石油228的大型组块海上浮托安装项目,对T型驳船进行组块装船、运输以及高位浮托作业时的强度分析及校核进行了较详尽的介绍。可为今后同类工程实践提供参考,使T型驳船用于大型组块浮托作业的方法得到有效安全的实施。     

T型驳用于大型组块运输的计算分析及校核

浮托安装方法是目前海洋工程领域新兴的一种大型组块海上安装方法。文中基于T型驳船海洋石油228的大型组块海上浮托安装项目,对组块运输作业过程中组块、驳船、滑道以及装船固定斜拉筋等结构强度、驳船运动以及稳性等进行了较详尽的计算分析及校核。可为今后同类工程计算分析及校核提供参考,使T型驳船用于大型组块运输作业得到有效安全的实施。     

渤中34-2/4中心平台组块浮托安装的风险点分析

随着中国海洋石油开发工程的发展,平台建设规模也在向大型化、复杂化方向发展。大型组块采用浮托安装方法不仅可以解决浮吊能力的限制,而且大大缩短海上连接调试的工期,有效地降低工程建设成本。文章通过对渤中34-2/4中心平台组块浮托技术的研究,简要阐述了浮托安装作业过程中的风险点和应对措施,为以后海洋平台浮托安装作业提供借鉴。     

柔性连接装置约束下的相邻浮体动力响应分析

许多海上工程作业中会出现两个或多个浮体相邻作业的情形,如海洋平台组块双船浮托安装等.在波浪作用下,相邻多浮体会发生水动力干扰现象,在特定条件下引起强烈的间隙共振,产生的巨大波浪力会对浮体造成破坏.相邻多浮体之间往往会存在柔性连接,需要考虑多浮体水动力干扰及机柔性连接构件的约束力对浮体运动响应的耦合作用,以及约束力本身对刚性或柔性连接构件的影响.因此,需要建立多浮体耦合的水动力-结构动力模型研究相互连接的海上浮式结构在复杂环境载荷下的动力响应.本文以双船浮托安装作业为背景,开发耦合的水动力-结构动力模型分析平台组块在双船拖运过程中的复杂动力响应.通过结合动态子结构法和静凝聚法,考虑连接构件的柔度,将连接构件的质量和刚度凝聚到构件与双船的连接点处.结合多浮体频域水动力分析,研究双船在柔性构件约束下和复杂水动力干扰共同作用下的运动响应.     

柔性连接装置约束下的相邻浮体频域响应分析

许多海上工程作业会涉及两个或多个浮体相邻作业,如海洋平台组块双船浮托安装等。在波浪作用下,相邻多浮体会发生水动力干扰现象,在特定条件下引起强烈的间隙共振,产生的巨大波浪力会对浮体造成破坏。相邻多浮体之间往往会存在柔性连接,需要考虑多浮体水动力干扰及柔性连接构件的约束力对浮体运动响应的耦合作用,以及约束力本身对刚性或柔性连接构件的影响。因此,需要建立多浮体耦合的水动力—结构动力模型研究相互连接的海上浮式结构在复杂环境载荷下的动力响应。文中以双船浮托安装作业为背景,开发了耦合的水动力—结构动力模型分析平台组块在双船拖运过程中的复杂动力响应。通过结合动态子结构法和静凝聚法,考虑连接构件的柔度,将连接构件的质量和刚度凝聚到构件与双船的连接点处。结合多浮体频域水动力分析,研究了双船在柔性构件约束下和复杂水动力干扰共同作用下的运动响应。     

中外规范高桩结构波浪浮托力对比

国际工程中,波浪对海港高桩码头结构浮托力的计算至关重要,但各国规范中对波浪浮托力的计算方法不尽相同。国际上普遍较认可欧美等国际标准,或者采用当地标准,为了在国际工程中更好地推广中国规范,往往需要采用多种规范对比分析。根据中国行业规范及手册,结合具体工程实例,对比英国、美国、日本、ISO、国际航运协会标准等常用的国外规范。此外,结合工程常用的几种不同波浪特征周期条件,分析了中等水深和较深水深下,波浪总浮托力与结构底部高出静水面高度与设计波高比值之间的关系;根据不同计算方法,分析不同水深不同周期下波浪浮托力的差异和特点,提出了海外工程的使用建议。     

南海超大型组块浮托安装的关键技术

该论文通过南海荔湾项目的超大型组块浮托安装的研发与设计,向海洋工程界介绍在南中国海进行的水深为190m左右、浮托重量达3.2万多吨组块的浮托安装关键技术.由于该技术的攻关与成功设计,使浮托安装技术由浅水向深水发展、浮托重量由万吨级向几万吨级发展,本项目的设计成果极大地推动了大型组块海上安装的进程.     

极浅水海域对大型组块安装的影响分析

随着平台走向功能化、集约化,组块的重量也随之增长,对安装船舶提出了更高的要求,尤其是极浅水海域,由于大型浮吊无法进入此海域作业,对组块的安装带来了极大的影响。本文以锦州9-3调整项目新建平台出发,分析了极浅水海域下大型组块的安装方式,详细阐述了极浅水海域下导管架和DSU组块支撑装置的特殊设计,并归纳了对组块浮托安装设计和操作所带来的影响分析。极浅水海域下大型组块安装的影响分析对边际油田的开发提出了新的思路,并为极浅水海域的平台设计、建造和安装的积累一定的经验。     

浮托安装技术在渤中34-1油田的应用

考虑到海上施工采用浮托安装技术可使得甲板组块整体建造、运输和安装,施工方案合理,节省投资,减少海上连接和调试时间,以渤中34-1油田开发工程为例,阐述浮托安装技术的设计特点、施工安全间隙要求、施工环境条件的选择、相关设计参数及计算分析方法等。     

海洋浮标发电装置最优工况选择的参数分析

参考某类型海洋浮标发电装置的具体参数和作业海况,建立海洋浮标作业过程的简化运动学方程模型。基于数值分析软件MATLAB,对装置的主要参数进行分析,分析了不同波浪角频率和波高海况下该装置的动力学响应与能量转换效率。得到了波浪角频率在(ω=2.8 rad/s,ω=3.0 rad/s)区间为危险海况,装置的固有频率位于此频率范围,易产生共振;波浪角频率安全区间内电磁效率材料比率的最大值对应的能量转换效率最高;波高的变化不会导致装置振动周期的变化,波高过大或过小会影响浮标振动位移。     

东海涌浪环境下大型起重船吊装组块耦合运动响应数值模拟研究

我国东海海洋环境复杂,经常出现小波高、长周期的涌浪.长周期涌对系泊大型起重船吊装海洋平台上部组块影响比较大,尽管涌的波高较小,但是,吊物组块运动幅度明显比同等波高海况时的要大,严重影响了海洋平台的安装施工效率和进度,甚至威胁作业安全.本文采用水动力势流软件,建立系泊-大型起重船(包括吊臂)-索具-大型组块吊物的耦合运动模型,研究复杂涌浪环境下耦合系统运动响应特性及其机理,并开展了参数敏感性分析,讨论对耦合响应影响因素.最后,对东海涌浪情况下起重安装施工,提出了降低吊装组块运动响应的建议措施.     

埕岛油田极浅海域大型平台上部组块整体安装模型试验

以埕岛油田极浅海域某中心平台为对象,模拟半潜驳船浮托法安装平台上部组块的主要阶段和过程。分析驳船和上部组块等的运动、受力情况以及安装过程中可能遇到的问题,确定该海域上部组块整体安装系统驳船选择及系泊系统、安装海洋环境参数等关键技术参数。     

基于快速载荷转移技术的浮托安装分步试验和数值模拟研究

实现海洋平台上部组块高效安全的安装是海洋油气资源开发的保障,论文以基于快速载荷转移技术的浮托安装系统为研究对象,利用模型试验和数值模拟方法探究大型平台组块浮托安装的动力响应特性,对浮托安装过程进行简化分步试验和数值模拟,利用举升丝杠系统和压载系统调节驳船实现不同载荷的转移,探究了不同载荷转移(0%,30%,70%和100%)工况下,驳船和平台上部组块的运动响应及DSU和LMU的受力特性。对比分析了数值模拟和试验结果,两者吻合较好。研究结果可为快速载荷转移技术在浮托安装中的应用提供参考。     

动力定位驳船浮托安装关键技术及其在东海适用性分析

采用动力定位船进行大型海洋平台的浮托安装是海洋工程领域的前沿技术,与常规驳船的浮托安装相比,动力定位技术的引入可大幅提高海上安装效率和作业安全性,从而达到节省工程投资的目的。论文以海洋石油工程股份有限公司在南海成功实施的某海洋平台15000吨级组块的动力定位浮托安装为例,系统地分析了其中的关键技术,并对动力定位船在东海的适用性进行论证,所用方法和所得结论可供今后同类工程项目借鉴。     

桩腿耦合缓冲器国产化应用及应力应变监测

桩腿耦合缓冲器(LMU)是一种新型的用于桩腿对接的缓冲装置,主要用于浮托安装过程中缓冲组块与平台基础结构之间的垂直与水平碰撞,减少组块与平台基础结构对强度的要求。LMU依赖国外专业公司提供设计及关键弹性复合材料部件,为打破国外技术垄断及封锁,LMU国产化很重要。文章介绍了对LMU进行专项研发后将研究成果在文昌9-2/9-3 CEP组块浮托安装项目中示范应用,并且进行了整体压缩性能试验和海上测试试验,对其关键钢结构部位进行了应力应变监测,确保LMU结构的完整性,为后续LMU结构设计提供指导。     

大型组块低位浮托安装工艺

浮托安装在海洋工程中应用越来越广泛,包括一种新型拉力千斤顶低位浮托,该方式是一种较为独特、高效的浮托安装重量转移方式,文中描述了低位浮托的工艺流程,同时结合项目实践,重点介绍了该浮托方式的难点和要点,并将其与传统高位浮托进行详细的对比,得出该方式的优点和不足,为今后大型组块安装提供了另一种思路.     

钻机模块与组块同、异地建造的方案比选

钻机模块肩负着海上平台整个服役周期内的钻井和修井作业,由于它的功能需求比较专业,所以钻机模块的设计、采办和建造工作由钻井方完成。文章依托中国南海某项目,以上部组块整体浮托安装、减少海上联调时间为契机,从工程公司总包(EPCI)的角度出发,针对钻机模块与上部组块同、异地建造的可行方案,结合场地施工方案,给出同、异地建造对项目工期和费用影响,以及在比选过程中需重点核实的内容,供其他工程项目决策参考。