基于区块链的海上风电机组备件生命周期管理平台

海上风电机组（Wind Turbine Generator System,WTGS）备件的相关数据通常存储在中心化的数据库中,很难在合作方之间共享,数据安全性难以得到保证。提出一种基于区块链的海上WTGS备件生命周期管理平台,以促进备件生命周期中的数据交换和信息共享。备件服务中的即时追溯服务、障碍评估服务、主动维护服务和远程监控服务有助于管理者和决策者对备件进行管理和决策。研究结果为备件生命周期管理及区块链技术实际应用提供一定的理论和实践参考。     

导管架海洋平台可靠性指标模糊优化分配方法

提出了近海导管架平台结构可靠性指标分配的模糊优化方法.该方法使导管架海洋平台在尺寸、重量、造价等约束条件下,体系达到模糊最优可靠性.文章从寻找结构主要失效模式、结构整体可靠度指标求解、结构子系统可靠度指标分配三个环节进行研究,得到了较为满意的结果.     

多浮体海上平台水动力响应分析

多浮体海上平台是一个典型的刚柔流耦合多振子系统,本文利用水动力软件AQWA,建立平台的数值仿真计算模型,然后对该平台进行水动力分析.结果表明,浮体响应幅值随连接件刚度变化会出现较大振荡区间现象;在低频和高频阶区域,平台附加阻尼相对较小;在高频区域内,平台幅值响应很小,稳定性良好.本文研究可以为大型海上浮体结构设计提供指导意义.     

Uncertainty analysis of extreme mooring loads associated with environmental contours and peak tension distributions

This paper aims to assess the uncertainty on the extreme mooring loads of floating system considering short-term variability. Two environmental contour approaches based on the inverse First and Second Order Reliability Methods are employed to identify critical sea states that may give rise to extreme loads. The uncertainty related to the construction of environmental contours is addressed including significant differences due to marginal distribution fitting, parameter estimation methods and joint models. Three measured datasets are analysed using a known conditional joint distribution and proposed mixed copula model. 3-h time domain numerical simulation for each sea state is conducted and the characteristic extreme responses of mooring lines subjected to design loads are assessed. The uncertainties due to various statistical models including the average conditional exceedance rate method as well as global maxima, peak-over-threshold method combined with Gumbel distribution, Generalized Extreme Value distribution, Generalized Pareto distribution and 3-parameter Weibull distribution are investigated and quantified. It is observed that marginal distributions, joint models and parameters estimation methods have apparent effect on design loads estimation, and the extreme tensions of the semi-submersible platform shows significant difference using various probabilistic models. The results indicate that those epistemic uncertainties should be account for in the reliability analysis or safety factor calibration for mooring systems.     

海洋平台浮拖安装的数值仿真（英文）

In this paper, a numerical investigation of a float-over installation for an offshore platform is presented to verify the feasibility of the actual installation. The hydrodynamic performance of a T-barge is investigated in the frequency domain, and the coupled motions are analyzed in the time domain. We then compare with those of the model test and determine that the response amplitude operator and the time series agree quite well. The barge exhibits favorable hydrodynamic behavior in the considered sea state, and the equipment loads are allowable. The mooring system and sway fender forces are within the permissible range. Based on these results,we can verify that the actual installation of the offshore platform is feasible. We accurately simulated many important factors and effectively reduced the risk associated with the offshore installation, which is of great importance. As such, we demonstrate that the numerical simulation of the float-over installation for offshore platforms has practical engineering significance.     

Estimation of extreme significant wave heights and the associated uncertainties: A case study using NORA10 hindcast data for the Barents Sea

The reliability of an offshore structure is dependent on its response to the extreme wave climate; therefore, an adequate knowledge of the wave climate at a location is a prerequisite during design as well as in marine operations. This study aims to contribute to the knowledge of the extreme wave climate in the Norwegian Sector of the Barents Sea, using wave hindcast datasets from the Norwegian Reanalysis 10 km (NORA10) database for four locations.We have considered three commonly used methods for the estimation of extreme wave heights, that is, the initial distribution method, the peak over threshold method, and the annual maxima method. The parametric bootstrap concept is considered in the estimation of the epistemic uncertainty related to sample size. The estimated 100-year significant wave heights obtained from the three methods differ, and the degree of variability in the estimates varies, depending on the dataset. The epistemic uncertainty due to sample size is wider when considering the annual maxima method.The estimates obtained from the three methods show the importance of considering different methods and their associated uncertainties when estimating extreme wave values for design. While it is difficult to single out the best method among the three, the estimated values give knowledge of the possible range of the extreme significant wave heights at the locations. Generally, the datasets considered in this study suggest that the wave climate is less harsh further north compared to the southern region of the Barents Sea. The datasets do not suggest any temporal trends in the historical significant wave heights at any of the locations.     

海上石油平台主电站原油系统工艺流程图设计

海上石油平台主电站原油发动机组由于其原油预处理系统复杂,故其工艺流程图的设计是整个平台设计中的重要环节。本文以秦皇岛32．6油田综合调整项目为例,介绍了主电站原油系统工艺流程图的设计方法及设计过程中的注意事项,旨在为类似工程设计人员提供必要的参考和借鉴。     

Numerical Simulation of Float-Over Installation for Offshore Platform

In this paper, a numerical investigation of a float-over installation for an offshore platform is presented to verify the feasibility of the actual installation. The hydrodynamic performance of a T-barge is investigated in the frequency domain, and the coupled motions are analyzed in the time domain. We then compare with those of the model test and determine that the response amplitude operator and the time series agree quite well. The barge exhibits favorable hydrodynamic behavior in the considered sea state, and the equipment loads are allowable. The mooring system and sway fender forces are within the permissible range. Based on these results, we can verify that the actual installation of the offshore platform is feasible. We accurately simulated many important factors and effectively reduced the risk associated with the offshore installation, which is of great importance. As such, we demonstrate that the numerical simulation of the float-over installation for offshore platforms has practical engineering significance.     

多功能施工平台在恶劣环境荷载下结构动力响应

自升式多功能施工平台结构刚度小,受近海大波浪、长周期涌浪等恶劣荷载影响,结构动力响应剧烈。结合线性化的莫里森方程和随机波浪理论,以自升式多功能施工平台为原型,利用ANSYS有限元软件分别对平台模型进行了模态分析和瞬态动力响应分析,得到了平台结构的频率特性和振动特性,为平台的安全性和可靠性评估,以及如何控制平台结构的振动响应提供了理论基础。     

随机波浪载荷作用下导管架平台动力响应及疲劳可靠性分析

主要针对波浪载荷作用下导管架式海洋平台结构的疲劳可靠性进行研究.采用Airy线性波浪理论,将导管架结构离散成空间梁有限单元结构;在此基础上采用结构模态分析方法,编程计算了平台结构在随机波浪载荷作用下的位移、速度、加速度和应力随机响应及其概率统计量.导管架结构疲劳可靠性分析建立在频域响应的基础上,假设结构响应的应力范围服从Rayleigh分布,利用结构应力传递函数得到结构应力响应谱,然后利用Miner线性累积损伤准则推导出结构疲劳寿命的概率分布函数,并考虑结构疲劳强度影响系数的随机性,求得结构在随机应力谱下给定疲劳寿命时的疲劳可靠性指标.文中所建立方法可用于导管架式平台结构的疲劳安全评估.     

海上油气田长距离输电方式研究与应用分析

从系统构成、拓扑结构、技术特点、经济成本等方面对高压交流输电、电流源型高压直流输电、电压源型高压直流输电技术几种常见长距离输电方式进行比选分析,重点论述了各种输电方式的优缺点、在海上应用的技术方案可行性以及适用情况。工程实际中,最优方案需根据负荷规模、输电距离、供电质量、经济成本等进行综合论证比选。在此基础上,侧重对电压源型高压直流输电在海上输电领域的应用进行了分析和论证,为其在海上油气田的应用和发展提供了技术基础。作为一种新型输电方式,可有效提高输电距离、减小海上平台面积、提高电力系统运行可靠性和稳定性,是未来海上油气田长距离输电技术的趋势。     

海洋平台压缩机管系气流脉动分析

在开发海上天然气资源过程中,压缩机管道振动会造成管道结构疲劳破坏、计测仪表失真或损坏等严重的危害,而气流脉动是导致往复式压缩机管系振动的根本原因。对气流脉动产生的原因进行简要分析,并根据转移矩阵法,在得到各管系单元的转移矩阵的基础上,采用MATLAB编程设计压缩机管系气柱固有频率的预报系统,对一段复杂管系的气柱固有频率进行计算,将其与试验值相对比,验证该预报系统的可靠性。采用Bentley PULS XM软件对某海洋平台的部分压缩机管道系统进行压力脉动计算,并将计算结果与规范要求相比较,对其管道系统的不合理的部分进行优化。     

基于变频控制的自升式风电平台机舱通风系统设计与研究

机舱通风系统是自升式风电平台重要的动力辅助系统。本文研究了具有自升式风电平台特色的机舱通风系统,对机械进风自然排风与机械进排风两种通风方式进行分析比较,并提出了先进的变频控制机舱通风系统设计理念。通过正在建造中的项目实例,详细介绍了基于变频控制的机舱通风系统的核心设计思路,展现了该系统智能、节能和安全可靠等诸多优势,对今后自升式风电平台机舱通风系统设计具有重要的指导意义。     

海洋平台低频线谱振动控制方法研究

针对已建海洋平台结构低频（30Hz以下）线谱振动控制难题,基于吸振原理,开展了低频线谱振动控制方法研究。讨论了动力吸振器与振动系统主结构最优质量比、阻尼比、频率比的取值范围,以及动力吸振器最优布置数量、布置位置等。以典型海洋平台板架结构为例,建立有限元模型,验证了动力吸振系统化方法的有效性,在此基础上,针对某海洋平台振动超标问题,开展了动力吸振系统化方法的工程应用研究,旨在为海洋平台低频线谱振动控制提供方法依据。     

随机导管架平台结构动力可靠性及灵敏度分析

基于Kriging模型和一次二阶矩方法对具有随机参数的导管架平台结构动力可靠度进行了分析.首先根据首次超越破坏准则建立了随机结构动力可靠度的隐式功能函数表达形式.然后通过有限元分析得到用于隐式功能函数近似的Kriging模型,进而求得可靠度指标.最后根据可靠度对随机参数均值和标准差的灵敏度公式,分析了导管架平台可靠度对各随机变量的敏感性,并得出了一些有益于工程设计、参数优化和精度控制的结论.     

半潜式生产平台立柱与上部模块连接结构设计优化及可靠性分析

半潜式生产平台是一种适用深海油气资源开发的主流装备,相比半潜式钻井平台,其在结构强度和疲劳分析方面有更高的要求。文章在规范设计及校核的基础上,采用三维结构有限元数值分析法,对半潜式生产平台关键结构优化设计和可靠性分析进行研究,以求平台关键结构区域应力状态更合理优化;基于蒙特卡洛法,针对海洋工程环境条件的复杂性和不确定性,引入载荷随机概率变化设定,进一步对关键结构进行可靠性分析及优化,以关注结构强度的可靠性。     

基于PATRAN环境的自升式平台强度评估程序开发

通过PCL和Fortran语言开发了基于PATRAN的自升式平台强度评估程序MYWORK(Mobility Workbench)。以桁架式桩腿自升式平台为例,基于ABS自升式平台结构规范,通过对平台工作载荷、风浪流等环境载荷、P-Δ效应等的自动加载及对平台桩腿、主体结构的自动强度评估,简要介绍了MYWORK的主要功能模块、分析操作流程及MYWORK的应用。通过MYWORK的载荷预报模块及直接计算模块对某300英尺自升式平台进行了结构强度评估,评估过程及评估结果验证了MYWORK的高效性、可靠性。     

在役导管架平台动态可靠性研究

针对在役海洋平台结构进行可靠性分析,动态可靠性评估是最为有效的方法。包括结构的动力可靠性和时变可靠性评估。针对海洋导管架平台的复杂环境,首先考虑结构腐蚀和损伤等因素,计及载荷效应与抗力效应的影响,并结合时间离散法,计算平台的时变可靠度。通过计算结构的传递函数和响应谱,并依据首次超越理论进行动力可靠度的计算。文章研究的方法能够为海洋平台服役期间的安全状况评估提供理论依据并为平台结构的维修提供指导。     

海洋工程平台应急关断系统安全完整性分析

为了保证海洋工程平台的运行安全,需要全面评估安全相关设备的失效风险,并设置应急关断系统。基于一套我所生产并已交付的海洋工程平台应急关断系统,首先介绍了系统功能安全相关标准和可靠性指标的计算方法。然后选取该平台的某一个典型安全回路,分析其安全完整性等级,最后验证其等级符合设计要求。     

畸形波作用下半潜平台运动响应研究

海洋结构物的水动力性能研究对于安全、经济的工程设计至关重要.近年来,由海浪巨大波浪引起的事故越来越多地见诸报道,因此,有必要深入研究波浪尤其是畸形波对结构物产生的载荷及运动响应.海上浮式平台的运动响应与系泊载荷密切相关,而文中的出发点正是研究在何种波浪条件下会引起平台的最大运动响应.通过对一座设计作业水深为500 m的半潜式平台进行频域计算,获得了平台在自由漂浮状态下的响应函数(RAO),并与实验数据进行了比较.通过时域模拟,获得了新年波和"三姐妹"波作用下的平台运动响应,研究了畸形波的存在对于平台运动的影响.此外,还研究了畸形波中最大波峰值及连续大波的出现间隔对平台垂荡和纵摇运动的影响,可为后续研究和工程设计提供参考.