深水半潜式起重船J-Lay系统布置研究

为适应多功能作业需求,大型深水半潜式起重船往往配备J型铺管系统。由于起重船吊机占有很大甲板面积和重量,J型铺管系统的布置对结构强度、船舶稳性等都有较大影响。通过对国际上已有深水半潜式起重船J-lay系统的布置方案进行对比分析,提出了深水半潜式起重船J-Lay系统布置的优选方案。     

深水多功能水下工程作业船结构设计

深水多功能水下工程作业船是一艘配置大型水下工程作业装备、集成多项水下作业功能的深水海域油气田开采配套船舶。该船集大型深水水下结构物安装、柔性管/电缆铺设、水下机器人(ROV)、锚系处理和潜水支持等多项功能于一身。该船安装以及预设作业功能布置的大型作业设备,体积庞大、额定负荷高,船体结构要承受巨大的作业载荷。同时根据深水工程作业的要求,设备的配置和船体结构布局需要综合协调优化,以满足船体结构的强度要求和深水水下工程作业的功能实现。     

深海钢悬链线立管（SCR）安装强度分析

在研究深水钢悬链立管（SCR）安装方法基础上,结合实际工程安装经验,提出了深水SCR在J-lay这种铺管方式下的安装方案,应用专业立管安装分析软件Orcaflex对各个安装过程进行实例分析,对安装过程中立管的安装强度进行校核。     

J型铺设系统施工工艺研究

J型铺设法被认为是最适用于深水和超深水管线铺设的方法。文中针对16 000 t深水半潜式起重铺管平台所采用的铺管形式及J型铺设系统的结构布置特点,将J型铺设工艺分为管线初始铺设、正常J型铺设周期和管线终止铺设三个部分。管线初始铺设包括初始准备、管线初始端PLET的安装及连接PLET与起始桩;正常铺设周期是指在平台甲板上进行管线装载开始直至管线从J型塔下放入水的一系列工艺流程;管线终止铺设包括收弃管作业过程。系统研究各部分的工艺流程,提出了适合目标平台所配备的J型铺设系统的铺管程序,为今后J型铺设系统的研究及实际铺设工程作业提供参考。     

新型深水立管提升系统设计及展望

描述了深水油气开发中立管安装工艺、关键技术和分析方法。针对S型铺管船进行立管安装时存在的托管架难以靠近平台、张力转化复杂,水下操作多等难题,设计了一套全新的深水立管提升系统。该系统适用于1 500~3 000m水深处钢质悬链线立管(SCR)的安装,实现了S型铺管船在铺管完成后即能直接进行安装立管,减少了大型船舶的动复员,有效节约了成本。另外,这套深水立管提升系统通过改进也可用于安装其他管道上的结构物。     

深水柔性管缆竖直铺设工艺

随着我国海洋油气工业不断向深水挺进,柔性管缆具有柔韧性好、安装方便、抗腐蚀性强和可回收等优点,已成为经济高效地开发深水油气田的不可或缺的重要设施。柔性管缆的铺设安装是深水油气田建设中的一个重要环节,随着铺设水深的增加,需要考虑的施工细节繁杂。文章结合国内深水柔性管缆铺设的具体工程案例,对柔性管缆竖直铺设技术进行研究和探讨,指出其对我国海洋油气产业发展的重要意义。     

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。     

深水钢悬链立管J型铺设研究

J型铺管法具有先天的深水适应性,已广泛应用于深海水域的管道铺设作业,而我国对深水管道J型铺设的研究仍处于起步阶段。本文以作为深水开发首选立管形式的钢悬链立管为研究对象,应用Orcaflex软件对立管J型铺设过程做动态分析,校核内容包括最大弯曲应力、最大等效应力及有效张力。将铺管过程分3个阶段进行立管J型铺设强度分析,得到立管受力最大铺设阶段。针对受力最大阶段,进行立管作业窗口分析,得到满足立管使用条件的环境参数。本文所开展的深水钢悬链立管J型铺设研究对推进我国深水铺管技术的发展具有实际工程意义。     

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。     

多功能深水环保船建造检验要点综述

作为海上环境保护的专用船舶,深水环保船具有海面溢油回收、应急指挥、油污消除及对外消防等作业能力,主要用于我国深水海域石油勘探开采过程中测试井液/污油水的接收与返送。文章针对深水环保船新型设计,着重介绍船舶性能、动力定位、溢油回收等三大特点。此船舶是国内现有航速最快、主尺度最大、功能最先进、装备最齐全、载运能力最大及回收能力最强的多功能专用船舶,即将服役于东海与南海深水海域。     

2×8000t半潜起重铺管船铺管系统研究

铺管船在海洋油气开发中有广泛的应用前景。重点介绍"2×8 000 t半潜起重铺管船"铺管系统的功能、设备配置、铺管系统的作业流程等铺管系统的设计问题。同时,对铺管系统的张力和铺管效率的计算原则进行初步探讨,为铺管船铺管系统的设计更加优化提供参考。     

深海采矿船水下设备布放回收工艺

综合考虑复杂的海洋环境和水下设备形式,深入分析深海采矿作业中水下设备布放回收的技术难点和作业效率,开展布放回收系统中的集矿车、中继仓、提升泵和扬矿管等水下设备的配置和布局设计,形成深海采矿船水下设备布放回收工艺。研究结果可为深海采矿船水下设备布放回收系统的设计制造提供参考,为深海采矿船工程应用提供技术支撑。     

3000t铺管起重船铺管作业锚泊定位系统设计研究

针对3000t铺管起重船铺管作业时锚泊定位系统的复杂性及强非线性问题,采用准静力法将铺管作业时变连续的锚泊定位系统分解成若干个离散确定时不变的锚泊定位系统,然后对每个离散后的锚泊定位系统作时域动力分析,并将铺管线作为附加的锚泊线处理,此法是比较有效且合理地设计铺管船铺管作业时锚泊定位系统的方法。     

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。     

Cyclic plastic deformation of overbend pipe during deepwater S-lay operation

In deepwater S-lay operations, the combined influences of stinger curvature, axial tension and roller support force can induce very large plastic deformation in the pipe. Dynamic loads from vessel motion and pipe sliding down the stinger lead the cyclic plastic deformation. This paper investigates the cyclic plastic stress history of the overbend pipe subjected to the dynamic pipelaying loading. The dynamic roller support forces are obtained through an innovative large scale hybrid substructure experiment constructed to simulate the pipe-stinger impact behavior. The measured roller forces are used to verify a 3D finite element analysis results developed with ABAQUS/Standard to observe the dynamic pipe stress history. The results confirm that the roller support can induce stress concentration in the pipe and the combined dynamic pipelaying loadings can cause extensive cyclic plastic deformation.     

铺管船钢管滚轮输送及对中站系统设计简介

针对浅水铺管船的作业工况及流程特点,简要介绍了其核心设备之一——焊接钢管滚轮输送及对中站系统设计。不仅使读者对铺管船有了系统了解,也给设计者提供了借鉴。     

铺管船锚泊定位系统优化设计研究

分析了铺管船锚泊定位系统的结构和它在海洋中的受力情况,研究了锚索悬链状态的特性.提出了锚泊定位系统的二次规划优化算法.目标函数定义为受力锚索的拉力的两两水平力差的平方和,受到线性等式或不等式锚索拉力的约束.求解采用Lagrange乘子法或凸二次规划的互补主元法.用面向对象的VC++工具开发了锚泊定位系统软件.对某铺管船的锚泊定位系统实例进行优化计算,得到满足环境力条件下锚索所承受的力和锚点位置,达到了设计要求.     

深水铺管船A&R绞车设计研究

以振华重工600 t深海AR绞车的研发为例,介绍深水铺管船收放绞车的设计方案,分析设计中的难点和关键点,为该类型更大载荷的绞车设计提供参考。     

浅水铺管船铺管作业系统设计简述

以国内首艘独立设计1200 t浅水铺管船＂海洋石油202＂号为设计实例,简要介绍铺管船核心系统之一铺管作业系统的配置、设计及主要功能,以及主要的铺管设备和其他主要辅助系统和设备等主要结构及工作原理。