J型铺管船动力定位性能研究

本文对J型铺管船的静、动态动力定位性能开展研究,得到风速包络线和推力使用率,确定了铺管船能够抵抗的极限载荷,以及在作业工况下推力使用情况。在时域中对动力定位的J型铺管船进行了运动模拟,确定了船舶的定位精度,并对铺管作业对定位能力的影响展开研究,研究了以不同角度进行管道铺设时对推力使用率的影响,在时域中研究并比较分析了进行铺管作业船舶的动力定位精度。本文明确了船舶在铺设管线时的动力定位能力,为工程实践提供参考。     

先进深水S型铺管船及其深海开发应用前景分析

铺管船作为管道铺设的重要海洋工程装备,其性能是深海铺管的关键。针对当前国内外深海铺管船发展,从铺管方式和船体性能两方面进行了分析归纳,对深海管道S型铺设的特点及关键设备进行了分析,讨论了S型铺管船在深海应用的发展趋势。     

陆丰7-2海底管道铺设敏感性分析

海底管道铺设过程的敏感性分析是海底管道安装设计的重要内容,通过海底管道铺设敏感性分析可以明确铺管作业的操作参数,为海上铺管作业提供支持,并有效识别铺管过程的潜在风险。采用铺管软件OFFPIPE建立海底管道铺设模型,对陆丰7-2海底管道铺设张力、水深和托管架角度等参数敏感性进行了分析,明确了蓝疆号铺管船的铺管作业参数,为安全可靠地铺设海底管道提供了技术支持。     

铺管船弧形铺设路由与系泊分析

针对铺管船的路由控制及系泊性能校验问题,考虑铺设过程中的路由关键参数,以及移动控制,给出作业布锚方式,利用ANSYS-AQWA,考虑风荷载、波浪荷载及流荷载等环境因素对铺管船及其锚泊系统进行水动力计算分析,船体位移、锚缆张力等时域数值分析表明船体系泊性能良好。     

基于神经网络和遗传算法的系泊优化设计

[目的]为使船舶维持作业位置的稳定,需采用系泊系统来减小浮体的平动。[方法]以一艘南海作业的铺管船为例,通过优化锚泊线的布置方式来最大限度地减小系泊状态下锚链的平动位移量,保障船舶作业安全。首先,以抛锚距离和锚链方位角作为正交试验的因素,得到不同的系泊布置方案,利用Moses软件计算不同布置方案在不同浪向下的时域运动位移和锚链受力情况。然后,将结果作为样本,对BP神经网络进行训练,实现BP网络对Moses时域计算的仿真。最后,将抛锚距离和锚链方位角作为优化变量,取不同浪向下的加权平动位移为优化目标,并以BP神经网络的泛化能力代替Moses的时域计算,采用遗传算法进行优化求解。[结果]结果表明,该铺管船各个浪向下的平动位移均有了显著的减小,优化效果明显,[结论]可为海上浮式结构物的系泊布置提供参考。     

千米级水深铺管船托管架铰支座改造设计研究

本文简要介绍了海洋石油201铺管船在千米级水深铺管工况下的船体强度校核及托管架铰支座改造设计方案。为适应千米级水深海底管道铺设作业的使用要求,遂对正常铺管工况(空管)、极端铺管工况(管道进水)和生存/待命工况下的船体及托管架铰支座结构强度进行有限元分析,其结果显示在船体与托管架铰支座连接处的结构存在应力超值的情况,不满足规范要求。因此,需对托管架铰支座及附近的船体结构进行加强改造设计,使船体及铰支座结构强度均满足规范要求,满足千米级水深海底管道铺设的使用要求。     

动力定位作用下S型铺管作业耦合运动分析（英文）

文章建立了S型铺管船的船体、托管架和管线动态耦合模型。考虑了海浪、风和海流载荷作用下以及动力定位系统的控制下,分析时域内管道对船舶运动和受力特点的影响。主要包括:建立起重铺管船的动力定位运动模型,建立基于碰撞-接触原理的V型托辊和托管架模型,设计具有PID伺服系统的张紧器模型,提供连接托管架和船尾的非线性弹性铰接模型。进行时域动态模拟得到结果,通过与非铺管作业工况下的运动响应的对比表明,管线对船舶横摇运动影响较大,对纵摇和垂荡运动有一定程度的影响;管道对船舶纵荡、横荡和艏摇三个自由度上的受力影响极大。     

基于管道极限承载能力分析的深水S型铺管托管架基本设计研究

S型铺管托管架是铺管系统中的重要装备,起到支撑管道和引导管道入水的作用。其基本设计流程是一个复杂的循环过程,涉及铺管船推进力、张紧器张力、待铺设管道的尺寸和铺设水深等诸多参数的平衡和优选。本文基于下弯段管道在弯曲、拉伸和外压综合荷载作用下的极限承载能力分析,求解了铺管船推进力和张紧器拉力,并以此为边界条件推导了托管架长度的参数公式。以2500米水深铺设12英寸管道为例计算了所需的托管架曲率半径和设计长度,该计算方法可为S型铺管船托管架的基本设计提供参考。     

动力定位作用下S型铺管作业耦合运动分析

文章建立了S型铺管船的船体、托管架和管线动态耦合模型。考虑了海浪、风和海流载荷作用下以及动力定位系统的控制下,分析时域内管道对船舶运动和受力特点的影响。主要包括：建立起重铺管船的动力定位运动模型,建立基于碰撞-接触原理的V型托辊和托管架模型,设计具有PID伺服系统的张紧器模型,提供连接托管架和船尾的非线性弹性铰接模型。进行时域动态模拟得到结果,通过与非铺管作业工况下的运动响应的对比表明,管线对船舶横摇运动影响较大,对纵摇和垂荡运动有一定程度的影响;管道对船舶纵荡、横荡和艏摇三个自由度上的受力影响极大。     

千米级水深铺管船船体总纵强度校核

本文简要介绍了海洋石油201铺管船在千米级水深铺管工况下的改造设计方案及船体总纵强度校核。为适应千米级水深海底管道铺设作业的使用要求,需对海洋石油201船体结构及设备进行升级改造,同时通过对千米级水深海底管道铺设及PLET下放安装工况的船体总纵强度进行校核,证明改造升级后的海洋石油201具有足够的总纵强度满足千米级水深海底管道铺设的使用要求。     

海洋监测系统对千米级水深铺管船海上施工的意义

本文主要介绍了海洋石油201铺管船在千米级水深海底管道铺设和海管终端(PLET)下放工况下的海洋环境以及运动监测系统设备和设计方式,并论述其对海洋工程作业的指导意义。为了适应千米级水深海底管道铺设及PLET下放作业的使用要求,同时确保海上安全施工,运用雷达、电罗经、运动传感器等,对铺管及PLET下放作业中的风、浪、流等环境信息以及船舶运动数据进行采集,并通过对采集的数据信息进行处理,指导海底管道铺设及PLET下放作业,提高了海洋施工作业的安全性。     

深水海底管道S型起始铺设中海管的完整性评估

以中国南海荔湾深水气田开发项目为依托,以具备动力定位的HYSY201作为铺管船,开展深水海底管道S型起始铺设过程中海管的结构完整性评估。采用海管、铺管船、起始缆、起始端PLET和辅助浮筒系统耦合动态分析方法,通过合理设计托管架半径、海管离去角、海管铺设张力以及作业气候窗,使得在整个起始铺设和正常铺设过程中,海管的Von Mises应力、结构应变以及局部屈曲均满足设计及规范要求。     

半潜式起重铺管船SSCV的发展现状及应用

本文从半潜式起重铺管船的发展历史及所具备的作业性能,阐述了半潜式起重铺管船在超大型结构物安装、深水J-Lay海管铺设、深水水下油气设施安装等方面的技术特点及功能,并从专业角度对半潜式起重铺管船与常规起重铺管船的各项特性进行了深入分析对比。     

作业状态下铺管船托管架联合体的水动力性能研究

本文将铺管船托管架联合体为研究对象,对100%装载铺管和10%装载铺管两个极限工况进行数值模拟计算。以此为数据基础,对铺管船铺管作业期间多个浪向下的水动力性能进行研究。通过多海况多浪向下的船舶运动计算结果对比,详细分析托管架对铺管船水动力性能的影响。结果托管架对于船体的垂荡运动的影响较大,并随浪向的变化而不同。且加装托管架后,船体的横摇运动大幅减弱。     

海洋石油支持船铺管作业风险及对策研究

铺管船是油气田作业的主要施工装备,它担负着浮式生产平台的安装、海底管线的铺设任务。通过对铺管船作业方法和特点介绍,对作业风险的研究分析,提出对策措施。为我国的铺管船作业风险和对策提供有益参考。     

深水S型铺管的管道形态与内力计算程序开发

深水海底管线的铺设主要采用S型铺管的方式，在铺管船船尾设有托管架以支撑和保护管道，并控制管道入水的角度，保证管道安全。依托某深水铺管船项目，根据S型管道的特点，将其分为上弯段、中间段和下弯段三部分进行力学分析；利用MATLAB软件编写程序，计算不同铺设工况下的管道形态和内力，以OFFPIPE的计算结果为参照，验证本程序的可靠性和准确性。针对在实际铺管过程中并不能保证管道与每个托辊都接触的问题，在程序中设定指定托辊不接触的情况。计算结果表明，该工况下管道在后一个托辊处将受到较大弯矩作用，可能引起失效，应引起关注。     

深水钢悬链立管J型铺设时域动力分析

针对深水钢悬链立管的J型铺设作业的时域动力响应特性,先利用悬链线理论对其进行静力分析,基于动力控制方程,以集中质量法求解得到系统刚度矩阵,考虑船体运动、波流载荷以及管土作用,根据广义α理论将时间离散后积分求解,建立数值求解迭代步骤,得到立管受力分析结果。以3 000 m水深钢悬链立管J型铺设为例,使用Orca Flex软件进行计算分析,结果表明:(1)触地点的冯米塞斯应力和弯曲应力最大,立管顶端的有效张力最大;(2)铺管船的性能影响立管铺设,对触地点冯米塞斯应力和弯曲应力以及顶端有效张力的时域分析表明,其幅值变化范围较窄,铺设系统稳定;(3)校核API规范,各项数据满足铺设要求,可以为工程实际提供参考。     

海底管道S型铺设偶然工况分析与对策

海底管道铺设过程的偶然工况分析是海底管道安装设计的重要内容,通过偶然工况分析可以充分识别铺管过程的潜在风险,为制定应急方案提供支持。采用OFFPIPE软件建立海底管道铺设模型,对陆丰7-2海底管道正常铺设和偶然工况进行了分析,结果表明蓝疆号铺管船具备铺设该海底管道的能力,并根据分析结果明确了偶然工况应急措施,为安全可靠地铺设海底管道提供了技术支持。     

振华重工参建的全球最大海工船顺利首航

<正>近日,振华重工参建的全球最大海工船"Pieter Schelte"号顺利抵达欧洲海域,成功首航。该船是目前全球最大的石油钻井平台安装、拆除以及铺管工程船,长382 m,宽124 m,船体之间间距59 m,起吊能力约为4.8万t,可一次吊起近7个埃菲尔铁塔;同时,该船还配备铺设管道的大型设施,2.8万t的起吊铺管能力使其成为世界最大铺管船。振华重工承建了2.8万t铺管船的起吊部分,包括5台船用行车、2台船用龙门吊和4台船用克令吊。     

铺管船定位作业时的建模与分析

建立了J型半潜式铺管起重船非线性船舶运动数学模型和环境模型。采用自然悬链线法得到管道对船舶的近似动态水平作用力模型,给出了随着船体运动管道受到的作用力和管道形状的变化。针对铺管作业时张紧器和管道间的恒张力问题设计了控制器,控制器限制了船舶的运动和管道作用力的变化率,从而使管道和张紧器之间不会出现滑动,保证了铺管作业的安全性。