自升式平台板壳式桩腿设计与建造研究

桩腿是自升式平台的关键部件,其设计强度决定了平台的作业能力及相应环境条件的选取,同时也是平台升降系统选型及其主要性能参数确定的重要依据。本文结合近年来海上风能开发热点,以目前市场上主流的自升式风电安装平台为研究对象,结合其作业及功能特点,综合平台载荷工况特征及强度要求,针对桩腿截面型式的选取,内部环筋加强结构、桩腿桩靴连接区域结构设计及插销孔的强度分析等关键技术进行深入研究。并从建造流程、精度控制及焊接工艺出发,探讨了板壳式桩腿建造工艺,获得了适用于柱型桩腿设计方法及强度分析工程化方法,为此类结构设计提供重要参考,具有实际工程应用价值。     

自升式钻井平台桩靴结构强度分析

桩靴是钻井平台的重要支撑构件,其结构强度对整个钻井平台的安全起着至关重要的作用。以某自升式钻井平台桩靴为研究对象,根据ABS(美国船级社)规范要求,建立桩靴结构强度的力学模型,并合理简化,分析了预压载和自存两种工况下的设计载荷。利用有限元软件MSC.Patran/Nastran对两种工况下桩靴的强度进行分析,研究得到桩靴强度工程化分析流程以及结构强度特性,分析结果为自升式钻井平台的桩靴设计提供参考。     

自升式平台桩靴强度分析

合理的桩靴设计是立插桩式海洋自升式平台在海上安全工作的关键因素之一。以某自升式海洋平台桩靴为研究对象,利用规范和SACS软件对桩靴结构设计进行强度校核和屈曲强度分析,并对桩靴的承载力和计算方法进行研究。     

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。     

桩腿滑移对自升式平台结构及RPD影响

针对自升式钻井平台在"踩脚印"过程中,桩靴位置发生横向滑移,会对平台结构造成破坏的问题,根据平台结构及桩腿的极限承载能力,计算出桩靴沿x轴0°、60°、90°、120°、180°方向滑移的极限距离;监测桩腿RPD值,总结得到桩靴在不同方向滑移距离与RPD之间的关系,为平台设计人员和操作人员提供参考。     

自升式钻井平台桩靴裂纹修理分析

自升式钻井平台的桩靴和桩腿大量采用如ASTM A517GR.Q、EQ56等低合金高强度的钢材料制造而成,其焊接质量的好坏直接关系着平台的运行安全。文章分析了ASTM A517GR.Q齿条钢的可焊性,介绍了海洋石油941、海洋石油935桩靴裂纹修理工艺以及施工过程,总结了自升式钻井平台桩靴裂纹修理的难点。     

自升式平台圆柱桩腿与桩靴相交处的简化疲劳分析

研究了自升式平台圆柱桩腿与桩靴相交处结构的简化疲劳分析方法。首先建立平台整体水动力模型,计算得到基于一定概率下的波浪载荷。然后建立部分圆柱桩腿和整个桩靴的有限元模型,依据该概率下的波浪载荷计算得到桩腿与桩靴连接结构的最大热点应力范围。最后根据简化方法公式计算了此处结构在该概率下对应的许用应力范围并进行校核。该方法可为同类型结构的简化疲劳评估提供重要的参考意义。     

自升式风电安装船桩靴结构优化设计

为在初步设计时考虑桩靴施工和工艺的要求,对某自升式风电安装船的桩靴进行优化设计,建立有限元模型,并根据相关规范计算桩靴在预压载、偏心和风暴自存工况下的结构强度。强度校核结果表明：优化设计后的结构强度满足要求且实船运营良好。研究成果可为桩靴结构优化设计提供一定参考。     

自升式钻井平台桩靴裂纹分析、处理及修复研究

桩靴是自升式平台的重要组成部分,主要作用是支撑整个平台,将平台所受的载荷传递到海床.一旦桩靴失效,将导致桩腿下沉,平台无法保持水平.文章利用有限元方法研究了自升式平台桩靴在出现裂纹后的应力水平,并研究相关的应对措施与修复方法.     

自升式平台就位过程触底分析

针对自升式平台就位下放桩腿至海底时,桩靴与海底可能发生触底碰撞,造成桩腿、桩靴等结构损坏,影响平台安全的问题,为防止桩靴与海底的撞击力过大,通常限制作业环境条件.以某平台为例,基于三维势流理论和莫里森方程,采用频域方法研究就位过程中桩腿下放至接近海床时平台的水动力响应,考虑3种不同海况,以RAO分析结果为基础,参照模拟...     

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。     

漂浮状态下自升式风电安装平台桩腿对接建造技术

现有的自升式平台均在船坞内完成桩腿拼接,但受大桥限高以及码头海域地基承载力不足等影响,自升式海上风电安装平台可能需要在漂浮状态下完成桩腿对接。针对此,开展自升式风电安装平台在浮态下的桩腿对接建造技术研究,给出相应的总体建造方案,在此基础上建立浮态桩腿对接建造工艺,以对后续平台和其他类似的平台建造提供参考。     

海上自升式移动平台桩腿局部更换实例

<正>桩腿承载着自升式平台的自重和作业载荷,是平台最重要的承载结构。据作业经验,桩腿损伤多发生在插拔桩作业过程中,尤以桩腿桩靴连接处最为突出。本文提及自升式平台是由美国ETA/Robinloh公司设计,日本日立船厂建造的罗布雷-300型非自航自升式钻井平台。     

自安装井口平台桩靴结构强度分析

针对自安装井口平台需要在目标油田进行长期作业不撤离的特点,提出一种适用于自安装井口平台的无浮力式桩靴,桩靴设有新型的自适应式封堵楔块结构,通过封堵楔块运动解决平台站立状态时的桩腿浮力对平台的不利影响,使用有限元法对桩靴结构本体、封堵楔块在平台插桩和站立作业状态时的受力情况进行数值模拟分析,结果表明,新型自安装井口平台桩靴安全。     

系列自升式钻井平台桩靴设计与强度评估

自升式平台桩靴的设计形式和结构强度关系到整个平台性能和安全。针对所设计的400ft水深自升式平台两种桩靴结构形式,应用MSC/NASTRAN软件建立有限元模型,依据ABS规范要求并根据实际环境设计结构强度评估工况,对两种桩靴结构进行强度校核,同时计算桩靴各部分质量,分析计算结果最终得出一种较优的桩靴结构形式。     

自升式钻井平台桩腿建造工艺探索

以海洋石油281/282自升式平台桩腿建造为例,从桩腿的分段划分、建造及焊接作业工艺,合拢及吊装作业步骤等几个方面系统阐述整个桩腿的建造流程,对比国内外桩腿常规建造工艺,所介绍的工艺、工装等具有创新性。     

自升式平台水密桩靴内部介质与桩靴结构承压性能计算分析

根据不同填充介质(不同的海水与空气比例)压缩特性下自升式平台水密型桩靴变形与内压的变化情况,利用有限元计算得到桩靴变形(体积压缩量)与内外压力差值之间的关系和回归公式,给出反应内部介质、桩靴内压和桩靴容积变化量关系的解析方程组。利用某400 in自升式平台桩靴的实例定量绘制了在100 m水深下空气含量与桩靴内压支撑之间的关系曲线,通过曲线了解到水密桩靴中的空气对内外压差影响的显著性,提示水密桩靴作业中的风险点,给出水密桩靴设计中计算载荷的建议。     

自升式平台插桩物理模型实验及分析

研究自升式平台插桩过程的土体运动滑移以及土体变形规律,对合理评价自升式平台桩腿及桩靴的稳定性有重要的意义。以自升式平台插拔桩为工程背景,基于自主研发的＂流固土多项耦合六自由度单双向静动态加载仪＂,对砂性土海床进行比尺实验,利用物理手段研究平台插桩过程中土体与桩靴耦合作用机理。实验中给出了海床插桩入泥深度与地基承载力的曲线,并且推导出砂土力学性质随桩靴深度变化公式。实验的破坏特征与海洋砂土地基实际破坏一致,说明了模型试验的正确性,同时也为层状穿刺试验提供了实验基础。     

精确模拟土壤反力对桩靴性能影响的研究

传统自升式钻井平台桩靴设计的方法,仅仅将土壤反作用力作为一个确定值,施加到桩靴上,并未考虑到桩靴与土壤相互作用过程中,土壤的性质的变化及变形对桩靴作用的影响.文章着重研究固体(土壤)力学对桩靴结构力学的影响.通过经验理论分析,并借助有限元精确模拟土壤,进行土壤对桩靴影响的细化研究.通过对比分析,得出对土壤的细化研究后,桩靴性能可以得到提高和优化的结论.     

自升式钻井平台进坞方法分析

<正>自升式钻井平台"南海石油931"需要进坞对桩腿和桩靴进行检查、修理。本技术通过在坞内设置砂箱,使自升式钻井平台进坞时,桩腿可插设在砂箱上,避免了桩腿、桩靴和坞底的损坏,并且可使平台沿着桩腿上下移动,方便对桩腿和桩靴的检查和维修。