水下管汇防渔网拖挂设计

单点码头、深水油气田和边际油气田开采设计中,水下管汇(PLEM)是其中重要组成部分。但随着海洋捕捞业和养殖业的发展,渔网对PLEM的拖挂会造成PLEM的倾覆,甚至破坏;因而在PLEM的设计中,不但需要进行专门的防渔网拖挂结构设计,而且需要模拟渔网拖挂荷载,完成PLEM的渔网拖挂计算及稳定性校核。本文将通过总结笔者PLEM防渔网拖拉的设计经验,为PLEM设计提供合理的参考与建议。     

CALM系统水下管汇整体结构有限元分析

为评估南海某海上单点卸油CALM系统水下管汇各部件强度,用ANSYS软件建立包含管汇结构及管道部件的水下管汇整体有限元模型,给出其有限元分析方法,得到水下管汇在操作工况和极端工况下各部件的应力分布,指出水下管汇强度最薄弱位置。校核结果表明,该水下管汇各部件强度均满足规范要求。     

水下管汇阀门的选型和材料要求

考虑到水下管汇在深水开发中的重要性,对水下管汇阀门的选型和材料技术进行研究,结合规范要求和实际水下工程设计经验,提出水下管汇阀门的选型设计流程以及阀门材料的技术要求。     

撞击载荷下水下管汇动力响应研究

水下管汇是水下生产系统的关键设备之一,其所处的复杂海洋环境承受着极其多变的环境载荷.以水下管汇为研究对象,分析其受落物撞击的影响.利用双线性随动强化模型模拟水下管汇,LS-DYNA求解器计算不同厚度防护板的水下管汇在霍尔锚横向、纵向和30°倾斜3个角度下的撞击过程.研究表明:防护板厚度越大,所吸收碰撞的能量占管汇吸收能量的比率就越小,相反受到冲击时的变形抗性就越大;同等撞击载荷下,5～8 mm厚度防护板既能够有效控制撞击凹陷深度又能吸收较多的冲击能量;在船锚的碰撞过程中,距离撞击位置最近的管系接口影响最大.同时,锚击还会在管系中管道连接处和弯管处产生应力集中;与管系相连接的闸阀在振动过程中产生的加速度幅值与防护板厚度和撞击角度并无太大关系.     

考虑渔业作业影响的水下WYE保护罩分析

对中国海某气田项目水下Y型三通结构(WYE)进行破坏及泄漏风险调查,分析渔网拖挂载荷及防护方式,讨论国际成熟规范(ISO13628-1)的适用性,采用SACS软件对渔网载荷作用下WYE保护罩进行在位计算分析及校核,结果表明:该海域的渔网拖挂载荷总体上小于国际标准,ISO13628-1规范推荐的渔网载荷作为该气田项目水下结构物的设计载荷是合理的;WYE保护罩在位分析及以API RP2A规范为校核依据的分析结果表明,水下WYE的渔网保护罩结构强度和渔网防护能力满足要求。     

基于半数值方法的脐带缆拉弯能力曲线分析研究

水下生产系统脐带缆连接于水上主控站与海底管汇控制执行器之间,在安装和在位运行时脐带缆的受力情况复杂,其中工作内压下拉伸与弯曲组合形式的荷载是脐带缆承受的最显著工况之一,因此分析缆体截面拉-弯性能曲线有着重要的工程指导意义。文章首先采用理论公式对脐带缆内部关键构件钢管进行拉伸和弯曲荷载下受力分析并得到应力应变响应;同时构建脐带缆二维精细数值模型,考虑构件之间的相互作用与摩擦,分析径向外压与工作内压共同作用下缆体截面应力分布情况。通过提取钢管上热点应力并与理论结果相结合得到相应的拉—弯能力曲线。其结果同传统理论方法比较更加保守可信,可确保脐带缆在安装和在位工作时的安全运行。同时,为海洋工程管缆结构抗荷载能力设计提供一条可行途径。     

多荷载对舰船水下管系位移影响分析

舰船管系承担各种流体介质的输送任务,特别是水下舰船管系,空间布置复杂,在工作过程中受到多荷载作用,导致管系位移变化较大。本文选取典型的舰船水下疏水空间管系,对管系在重力荷载、内压力荷载和流体瞬变动荷载作用下的位移变化进行仿真分析,结果表明流体瞬变所产生的动荷载是引起管路位移变化的最主要因素,当管系介质温度变化较大或流体瞬变产生的压力增量较大时,温度载荷和增量载荷也不可忽视。     

多荷载对舰船水下管系位移影响分析

舰船管系承担各种流体介质的输送任务,特别是水下舰船管系,空间布置复杂,在工作过程中受到多荷载作用,导致管系位移变化较大。本文选取典型的舰船水下疏水空间管系,对管系在重力荷载、内压力荷载和流体瞬变动荷载作用下的位移变化进行仿真分析,结果表明流体瞬变所产生的动荷载是引起管路位移变化的最主要因素,当管系介质温度变化较大或流体瞬变产生的压力增量较大时,温度载荷和增量载荷也不可忽视。     

M型跨接管设计中敏感性分析的参数化研究

水下模式开发的油气田中,跨接管作为水下井口、管道终端管汇(PLEM)及管道终端(PLET)间的连接管段,与海底输送管道相比具有相对特殊的结构形式与特点。因此跨接管设计通常独立于海底管道进行。介绍跨接管的设计中需要考虑的主要因素,结合跨接管预制、安装特点以及与海底管道、水下基础的等界面影响,介绍与归纳设计中包含的敏感性因素及其影响。根据多敏感性因素的特点提出基于参数化分析的设计方法,并通过计算模拟与结果比较就各敏感性因素对跨接管在位强度的影响提供一些具有指导意义的原则与思路。     

船舶艉密封防渔网装置研究

船舶航行中,渔网、网绳及漂浮物在船体线型吸入流、伴流或上升斜流进入螺旋桨盘面而缠绕螺旋桨和桨轴,且越缠越紧,轻则影响航速,重则螺旋桨阻力增大造成主机负荷升高损伤机械或艉轴密封装置损坏,艉轴密封功能失效导致海水进入艉轴管或润滑油泄漏入海.若轻微缠绕,可慢速倒车去除缠绕物,或在停车后潜水员水下割网清除缠绕物,渔网缠绕严重会...     

深水抛石管强度研究

水下抛石作为一种海底管道保护措施之一,在国内外海洋石油开发中已得到广泛应用,现已由浅水应用到深水。文章的研究目标落管抛石船为深水精确抛石作业船型,文章研究了深水抛石作业系统,确定总体落管抛石作业工艺流程,计算出系统中抛石管线的强度,比较了不同航速、水深下抛石管线的强度。后又研究了落管抛石水下机器人(ROV)在管线强度计算中产生的影响与作用,最终确定了这类船型在不同作业水深下的最大航速预报方法。     

深水抛石管强度分析与研究

水下抛石作为一种海底管道保护措施之一,在国内外海洋石油开发中已得到广泛应用,现已由浅水应用到深水。本文的研究目标落管抛石船为深水精确抛石作业船型,文章研究了深水抛石作业系统,确定总体落管抛石作业工艺流程,计算出系统中抛石管线的强度,比较了不同航速、水深下抛石管线的强度。后又研究了落管抛石水下机器人（ROV）在管线强度计算中产生的影响与作用,最终确定了这类船型在不同作业水深下的最大航速预报方法。     

基于塑性理论的海洋平台落物分析

海洋石油平台的工作环境较为复杂,在设计此类平台时,除了考虑平台自重及其受到的冰荷载、环境荷载、建造和安装时产生的事故荷载以外,还需考虑其在正常运行过程中物体坠落冲击载荷引起的应力集中。由此,对海洋平台的局部结构或整体结构进行落物评估分析,以验证其受力是否满足强度要求。采用Sesam软件建立分析模型,并采用USFOS软件进行落物时程分析,得到落物构件承载能力的变化规律;以能量法为依据,为海洋平台结构的设计优化和计算校核提供参考。     

潜艇在近岸训练中如何规避渔网

本文论述了潜艇在水面和水下航行中规避渔网的方法及应急操作等。     

水下航行体推进轴系多状态下的变形特征分析

[目的]为了研究水下航行体推进轴系在多种状态下的变形及轴承负荷变化规律,[方法]以某水下航行体为研究对象,通过建立的轴系及水下航行体混合有限元模型,对该模型在船台、码头、水下3种工况下施加符合实际情况的载荷,以及设置相应的边界条件,计算航行体结构的变形,分别提取不同工况下的轴承位置变形和轴承负荷,并以轴承1和轴承3的连线为参考线,得到各工况下轴承位置处的相对变形。[结果]结果表明,针对该水下航行体,从船台工况到码头工况再到水下工况,轴系中心线的相对变形及其大小、轴承负荷的改变趋势均有差异;对船台工况的轴系轴承2预设向上0.090 9 mm的初始变形值,可达到轴系在水下工况处于理想状态的目的。[结论]研究结果可为水下航行体后续的轴系校中提供参考。     

水下管道连接器设计研究及应用

随着全球海洋石油天然气开发从浅水走向深水,由于潜水员下潜深度有限,海底油气管道的连接必须通过水下机器人代替潜水员完成此项工作。因此各种管道连接技术也越来越多地应用于海洋石油开发中。水下管道连接器作为一种重要的自动安装连接装置,涉及到机械、液压、材料、防腐、密封等各个方面,具有免潜水员操作、安装便捷、可靠性高等特点,可广泛应用于水下油气管道连接。本文对已成功应用于南海某气田中水下采气树跨接管连接的水平机械式管道连接器和水下管汇发球器连接的垂直液压式管道连接器,从密封结构、导向结构、锁紧结构的设计进行了深入的阐述,并在连接器样机型式试验、产品防腐、水下安装等方面也进行了详细的说明。     

水下管汇深水安装力学分析

近些年来随着海洋油气开采规模的扩大,水下设备逐渐被广泛应用到海洋油气开采和运输。通过研究水下管汇的两种不同深水安装方法（钻杆安装法以及绞车安装法）,得出管汇安装相关结论。基于钻杆以及缆绳的材料特性,建立两个理论模型分析并推导钻杆和缆绳在安装过程中的水平偏移以及轴向拉力的求解公式,并根据理论公式编写MATLAB程序。将程序计算结果与OrcaFlex软件模拟结果进行对比分析,验证理论公式的正确性。该理论方法将会对管汇深水安装提供一定参考价值。     

基于S-Lay的水下在线管汇安装方法

结合南海某深水项目和S-Lay铺设方法以及OrcaFlex软件模拟结果,论述在线管汇安装技术及安装程序,讨论水下在线管汇安装施工时的注意事项。     

振华重工自主研发落管抛石船

正近日,由振华重工牵头承担的中国交建科研项目"落管抛石船技术研究"完成基本的设计研发工作。该研发项目能够实现精准抛石,基本满足我国绝大部分海上平台、管线、电缆、油气田、风电场的抛石需求,打破了国外落管抛石技术的垄断。水下抛石作为一种海底管道保护措施,已由浅水应用到深水。此前,振华重工曾为港珠澳大桥岛隧     

港珠澳大桥岛隧工程沉管隧道基床载荷板试验完成

<正>5月15日,港珠澳大桥岛隧工程项目总经理部顺利完成对E15管节位置基床载荷板试验。现场试验人员克服多日连续阴雨天气,严格执行数据收集方法,相关监测数据采集记录完毕。该试验系统由荷载块、承压板、基准板、基准板吊架、测量系统,以及荷载块与承压板之间的吊具组成,采用大型起重船进行水下吊装测试。项目总经理部进行了为期半个月的沉管隧道基床载荷板试验,