自升式钻井平台插拔桩技术发展现状及趋势

针对自升式钻井平台在插桩和拔桩过程中面临的土工问题,系统地梳理插桩和拔桩涉及的关键技术。分析插桩过程中的土工试验技术、土体破坏机理、上硬下软地层承载力和桩脚滑移问题;阐述拔桩过程中的拔桩阻力计算方法和减小拔桩阻力方法的研究进展情况。在此基础上,根据目前面临的新挑战,提出今后自升式钻井平台插拔桩技术研究的重点,并预测其发展趋势。     

基于不同区域土体变形特性的自升式平台拔桩阻力计算方法研究

为了研究自升式平台在饱和软黏土拔桩过程中所受拔桩阻力的大小及变化规律，基于不同区域土体的变形特性，应用ABAQUS软件分别采用耦合的欧拉-拉格朗日（CEL）数值分析方法与基于小应变理论的有限元（SSFE）计算方法建立了桩靴上部阻力与底部吸附力的数值计算模型；提出了自升式平台拔桩阻力计算方法，并与已有的离心机试验结果进行比较。根据不同固结条件，开展了土体不排水抗剪强度、贯入深度以及桩靴直径对桩靴拔桩阻力的敏感性分析。研究结果表明：该计算方法能有效预测桩靴在软黏土中所受的拔桩阻力，其中上部阻力、底部吸附力预测误差分别为14.48%和-7.25%～4.23%，峰值拔桩阻力预测值误差为15%左右；桩靴所受的上部阻力主要来自于上覆土体对桩靴的反作用力，而底部吸附力则由桩靴底部土体中负超孔隙水压力引起；上部阻力受上述3项因素影响较大，而底部吸附力则随着固结时间增加而显著增大。研究成果可为桩靴拔桩作业过程中的受力分析提供借鉴与参考。     

自航自升式风电安装船总体设计研究

自航自升式风电安装船是一艘具备8MW及以下海上风机基础的打桩施工、塔筒吊装和风机安装能力,航区满足国际调遣的动力定位特种工程船舶。本文回顾了风电安装船的发展历程,说明了自航自升式风电安装船的基本概况,论证了作业水深、起重能力、可变载荷和定位方式等船型参数。重点研究了阻力试验结果,自航平台船员舱室问题,桩靴轻量化设计,谐波治理和连续式升降系统选型等设计要点,为同类船型开发提供参考。     

高速深V型船新型艏部减阻附体方案设计及模型试验研究

为探索研究高速深V型船新型减阻技术,针对高速深V船型艏部兴波的产生原因及兴波阻力的产生机理,提出了一种压抑船艏兴波以减小兴波阻力的减阻思路,获得了一种新型的船艏抑波减阻附体方法。以某具体的高速深V型船为对象,通过CFD数值模拟进行了目标航速下的抑波减阻附体的设计,在此基础上,利用高速船模拖曳水池进一步开展了深V型船艏部减阻附体方案效果的验证试验。结果表明,所设计的抑波减阻附体在水线长4.24m的船模上实现了目标航速(弗劳德数0.447)下总阻力减小6.67%、剩余阻力减小15.7%的效果,在实船尺度下该抑波减阻技术的减阻效果进一步增大。     

自升式海洋平台桩腿齿条相位差分析研究

RPD是桁架式桩腿两相邻弦杆的垂向位移差。自升式海洋平台在升船、预压升船及预压载等工况下,桩腿RPD值不允许超过其最大可容许值。以一个桁架式桩腿的自升式海洋平台为例,论述了RPD计算原理和计算方法,进行了详细的数值计算,并分析得到桩腿的最大可容许RPD值。论文提供的方法和思路对自升式平台使用者及平台设计人员具有一定的指导意义。     

扬子江海工首座自升式钻井平台YN100出坞下水

<正>4月2日,江苏扬子江海工建造的首座自升式钻井平台"YN100"顺利出坞下水。据悉,该自升式钻井平台为Qatar Investment Corporation投资建造,造价近2亿美元,是扬子江船业在2012年底接获的首座自升式钻井平台订单。该钻井平台在"LeT ourneau Super 116E"设计的基础上进行优化和加强,详细设计工作由     

自升式风电平台冲桩系统设计与研究

冲桩系统是自升式风电平台关键的辅助系统。该文介绍了自升式风电平台冲桩系统,列举了目前常见的几种冲桩系统配置方案,对各种方案进行了对比,并通过冲桩系统在实际平台上的第一手应用数据,得出了在特定海床土质情况下,高压水冲桩系统具有较好冲桩效果的结论。结论对最新一代自升式风电平台冲桩系统的设计有着重要的指导意义,对今后自升式风电平台冲桩系统的设计也提供了思路。     

自升式海洋平台桩靴喷冲系统设计

在自升式海洋平台轮机系统设计中引进10 MPa高压喷冲系统,分析桩靴喷冲机理,对喷冲器进行调研,对喷冲管系进行合理化布置,将研究结果应用于新建50 m作业水深自升式海洋平台中,提高了喷冲效率,为拔桩作业提供了便利.     

800吨自升式风电安装平台的设计特点

800吨自升式风电安装平台是上海振华重工(集团)股份有限公司为江苏龙源振华海洋工程公司设计研发建造的一种新型风电安装平台。本文从总体布置、重量重心控制、锚泊系统、消防系统等方面介绍了该船的设计特点。     

五体船兴波阻力预报和减阻设计遗传算法

以线性兴波阻力薄船理论Michell积分和科钦函数线性叠加原理为基础,采用正交切比雪夫多项式拟合片体横剖面面积曲线,得出单体船、三体船和五体船通用的线性兴波阻力数值计算公式。据此,对不同侧体位置布局的Wigley五体船算例的兴波阻力进行系统的计算,并分析侧体位置布局对五体船兴波阻力的影响规律。在此基础上,进一步应用遗传算法对五体船的侧体位置布局进行减阻设计,得到五体船在计算航速下的侧体位置布局减阻设计方案。研究表明,所提五体船兴波阻力线性理论算法以及侧体位置布局减阻设计遗传算法均有效可行。     

基于变频控制的海上自升式平台机舱通风系统设计与研究

机舱通风系统是自升式平台重要的动力辅助系统。研究具有自升式平台特色的机舱通风系统,对机械进风自然排风和机械进排风2种通风方式进行分析比较,提出先进的变频控制机舱通风系统设计理念。通过项目实例,详细介绍基于变频控制的机舱通风系统的核心设计思路,展现该系统在智能、节能和安全可靠等方面的诸多优势,为今后自升式平台机舱通风系统的设计提供指导。     

多种自升式海洋平台桩靴上拔过程仿真分析

本文以自升式海洋平台桩靴为主要研究对象,运用Ansys Workbench中的Design Modeler建立桩靴与土的模型,通过LS-DYNA来模拟桩靴上拔过程,并计算了3种桩靴形式的拔桩力和研究了3种桩靴的上拔过程土体的变形,并将桩靴上拔阻力的理论计算值与数值模拟计算的结果进行比较分析。本文对未来海洋平台的发展有一定的工程意义。     

一种新型坐底自升式平台插桩方法

依托一艘新型2 000 t坐底自升式海上风电施工平台,研究其相比传统的自升式平台和坐底式平台在插桩方式上的改进实践。分析坐底自升式平台的上船体、下浮体和桩腿之间的运动,并考虑采用结构重力快速压载的方式保证平台作业时插桩的稳定性。研究结果表明,新型坐底自升式平台在插桩时能躲避浪和流的袭击,当遇到较软或“硬-软-硬”的海底地层时,可降低插桩穿刺的风险和拔桩作业的难度。该研究可供特殊地质条件下的海上风电施工平台插桩作业的实施参考,能有效降低施工过程中的安全风险,并提高施工效率。     

海外信息

<正>●康斯伯格海事为DBB自升式船配套DBB自升式服务公司刚刚投入运行的风力发动机维修自升式船——Wind Server号配备了康斯伯格海事新的全套控制和自动化技术。Wind Server号船的全貌技术解决方案包括导航系统、自动化系统和调遣系统。这种特别设计旨在复杂的海上维护过程中对安全和效率提供支持。康斯伯格海事汉堡公司销售项目经理指出,"为Wind Server号船提供的康斯伯格海事技术可     

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。     

基于数值模拟的多用途船风阻力优化研究

以19000t多用途船为研究对象,提出一种基于数值模拟的风阻减阻优化方法。首先,模拟计算迎风状态下船体和上层建筑的风阻力;然后,根据风阻力高压力区域分布结果定性设计风阻力减阻结构方案;最后提出一种基于数值模拟优化的最优减阻结构计算方法,定量计算出最优的风阻力优化结构设计方案。     

DNV发布最新自升式钻井平台规范

正用于自升式设备的最新专业规范将为设计院和船厂的设计与新造船项目提供入级指南。这份最新的规范明确地解释了 DNV的入级规范以及国际建造标准。DNV基于业内专家和相关调查结果的反馈,对自升式平台的传统标准做出了适当更改,包括可选船级符号、材料和升降系统要求。     

自升式风电安装船插桩深度及拔桩力计算方法

总结国内外现有自升平台安装船插桩深度及拔桩力计算方法,提出了适用于我国沿海风电场工程地质的理论计算公式。通过对东海风电抢修及如东风电试桩两个实际工程的计算与测试数据对比分析,验证了该计算方法的可靠性和准确性。     

基于模型自航试验的自升式平台主机功率估算

为确定勘察平台自航所需的主机功率，对自升式平台的缩尺比模型自航试验进行设计，并开展不同航速下平台模型的自航试验。在此基础上，得到螺旋桨推力与平台航行时阻力相等的自航点，并计算实际平台在不同航速下所需的主机功率。研究成果可为自升式勘察平台设计过程中的主机功率选择提供一定参考。     

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。文章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,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。研究结论表明,升降系统的结构强度满足规范要求,机械性能良好。此研究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。