大倾角球形转裙的密封性能研究

球形转裙结构是潜水器结构上常见的一种对接装置,能够在大倾斜角度下与对接平台进行水下对接.但大倾角的存在降低了转裙的密封性能,因而有必要研究大倾角下转裙活动法兰处的密封性能.本文针对45°对接角度下的球形转裙结构,利用有限元方法详细分析了转裙活动法兰之间接触应力的分布规律.分析中考虑了对接深度、转裙旋转角度和海流等因素的影响,由此得到了一些有用的结论,为该类结构的密封结构设计与密封性能分析提供参考.     

原油/天然气外输计量系统的误差分析

文章简单归纳了海上外输计量系统的组成和特点,重点详细分析了影响原油/天然气外输计量系统精度的因素,以及提高计量误差的具体方法.     

外输滚筒主油泵频繁停泵故障分析

针对海洋石油161平台外输滚筒主油泵在使用过程中出现的频繁停泵故障,分析外输滚筒液压单元的电控系统及液压系统,认为该液压单元使用的温度传感器的可靠性存在问题,主液压油回路冷却系统也存在一定缺陷,据此提出相应的改进方法及解决措施。     

移距指示器

该指示器是用于挖泥船作业时确定船体本身位移距离的装置.此装置利用一个测长传感器直接测量钢缆的收、放长度,通过测长滚筒的旋转,自整角机将旋转数转换     

涡激振动对FPSO外输系统的动态响应分析

外输系统包括FPSO、外输浮筒、外输管线主要构成部分,在外载荷的推动下,各个构件间存在复杂的耦合作用。由于输管线跨距长,在复杂的海洋环境载荷作用下极易发生涡激振动现象,从而引起管线的疲劳破坏。为研究涡激振动对FPSO外输系统的动态响应的影响,本文对FPSO及其外输系统进行了一系列的水动力分析,结合考虑浮体/管线的耦合效应和管线涡激振动现象,求解FPSO与外输浮筒的总体运动响应及外输管线的张力、疲劳损伤值,总结管线涡激振动现象对整个FPSO外输系统总体性能的影响。计算结果表明,管线的涡激振动效应对其自身的疲劳寿命起到主导性作用,而对FPSO及外输浮筒的运动响应和系缆张力的影响较小。     

海洋石油161平台外输滚筒收管改进装置设计

在海洋石油161平台外输滚筒下方增加一套辅助排管设备,在风浪较大的工况下,滚筒收管的过程中用来限制软管,并跟随滚筒收管的水平速度行进,使得软管不产生过大的倾斜角度,能够顺利排入滚筒的沟槽中,达到较好的收管效果,保护软管。     

低强匹配焊接接头匹配特性研究

焊接接头的屈服强度匹配方式对接头的设计、制造工艺、裂纹敏感性以及破坏行为有重要影响,焊缝金属、母材、焊接接头强度以及焊接接头强度匹配系数的分布是焊接结构强度、寿命和可靠性计算的基础.文章介绍了对12Ni3CrMoV钢焊接接头屈服强度匹配系数的分布进行的研究,并给出了分析结果.作者认为控制母材和焊缝金属的屈服强度分布的标准差,是降低失配概率的主要途径.     

单点系泊原油输送装置旋转接头的静力学分析及密封性能评估

为设计某型原油输送装置旋转接头并校核其强度性能和密封效果,先采用传统方法进行计算,然后用有限元法对其进行仿真分析,获得了旋转接头的综合应力云图、变形云图和密封效果图。结果表明,旋转接头的最大应力小于材料的屈服强度,满足使用要求;最大变形量较小,且发生在非关键部位,满足使用要求;旋转接头的密封面贴合紧密,密封效果良好,不会产生泄漏。     

残余应力对水下耐压结构典型焊接接头疲劳强度的影响

水下耐压结构典型焊接接头模型常采用高强度钢建造,对焊接残余应力较为敏感,因此有必要针对残余应力对其疲劳强度的影响进行相关研究。采用ANSYS的APDL语言编程,通过数值模拟分析得到典型焊接接头的焊接残余应力;并基于局部应力—应变法,对水下耐压结构典型焊接接头考虑与不考虑残余应力这2种情况下结构的疲劳寿命进行数值分析。研究发现:典型焊接接头在凹锥面焊缝附近其残余应力最大,寿命最短;其寿命周期为104,属低周疲劳范围;随着外载荷的增加,疲劳寿命最小值也随之减小;残余应力的存在会明显降低典型焊接接头的疲劳寿命。     

超声冲击改善焊接接头残余应力的研究

超声冲击处理是一种改善焊接接头残余应力的新方法.本文对该方法所用的超声冲击处理装置进行了研究,研制成功具有频率自动跟踪和输出功率自动调节功能的超声冲击处理装置.利用该设备,进行了Q235,HG70钢超声冲击处理效果的验证性试验.初步试验结果表明：超声冲击处理装置的设计满足实际工作需要,该方法能够有效地改善焊接接头的残余应力.     

FPSO外输软管安装方法分析

基于企鹅浮式生产储卸油装置(Floating Production Storage and Offloading, FPSO)项目,对比不同安装方法的优缺点,采用盘卷安装法完成外输软管安装。采用盘卷安装法进行FPSO外输软管安装在国内鲜有实例,详细描述该方法的施工顺序和要点,可为其他类似项目的外输软管安装提供参考。     

篱笆式卷筒结构的动态特性研究

为了提高篱笆式卷筒结构设计的安全性和可靠性,分析了多层钢丝绳缠绕作用下卷筒体承受径向外压力、横向力和棘爪力的受力情况,利用有限元技术计算了卷筒在筒体、端板作用力下的屈曲特征,将卷筒体视为变质量系统得到了不同缠绕情况下的结构模态,最后分析了不同工作压力载荷状态下整体结构的频率响应特性。研究工作为卷筒体结构的优化设计提供了分析手段和参考依据。     

大吨位系泊绞车卷筒筒体结构的有限元分析

针对应用于海工平台的大吨位系泊绞车存在卷筒设计重量较重的问题,文章设计了3种类型的加筋结构,以分析加筋结构对卷筒应力状态的影响,从而达到优化卷筒重量的目的。基于有限元分析软件ANSYS,分析了3种加筋结构的卷筒,并和无加筋结构的卷筒进行了对比。分析结果表明,加筋结构可以较大地改善卷筒应力状态,且环筋和T型筋结构对改善卷筒应力状态较为明显,这将对海工平台大吨位系泊绞车卷筒的轻量化设计及减重降本具有一定的指导意义。     

FPSO外输系统动力响应及风险分析

采用水动力分析软件AQWA对由软钢臂式单点系泊FPSO和油轮组成的串靠外输系统的动力响应和安全性进行研究。基于多体方法,建立串靠外输系统的有限元模型,计算4种拖轮拉力和24种作业海况下外输系统的连接大缆张力、两浮体相对艏向角及间距的时间历程,并分析波高、流速、风速、风浪流夹角、连接大缆长度等因素对系统动力响应的影响及动力响应特性。此外,还开展了串靠外输系统的风险分析,计算不同海况下连接大缆失效、船体碰撞和过分相对艏向运动的发生概率。研究结果对串靠外输系统的设计和外输作业具有一定的指导意义。     

Safety assessment for a side-by-side offloading mooring system

In order to improve the safety properties of an offloading system with side-by-side (SBS) mooring in which the FPSO is moored by a yoke system in the field of BZ25-1, it is necessary to analyze those properties. According to the experience of similar projects, tow strategies of different offloading arrangements were discussed by using the 3-D radiation/diffraction theory and quasi-static time domain method to assess their respective safety properties. Through the safety assessment analysis of different arrangement comparisons, various ways to improve the safety properties of offloading systems with side-by-side mooring were verified by analyzing the tension in the mooring lines and the fender deflection. Through comparison it can be concluded that by enlarging the key factors properly, including the size of the fenders and the hawsers as well as the number of hawsers, a better safety performance can be achieved.     

基于结构可靠性的锚泊辅助动力定位滑模控制

针对长年累月定位在深海恶劣海况下的浮式生产储卸油装置(Floating Production Storage and Offloading vessels,FPSOs)的作业安全问题,本文提出了一种基于缆线结构性的锚泊辅助动力定位滑模控制方法。通过引入结构可靠性因子,表征锚泊系统缆线的安全,在此基础上设计一种新型滑模控制器,通过控制结构可靠性因子和艏向以达到FPSO锚泊辅助定位目的,并证明了系统的稳定性。通过一系列的仿真实验,证明了所提出的基于结构可靠性滑模控制器的有效性、安全性和节能性。     

基于ARM的回转式起货机安全监控系统的研发

工作状态的监控是保障回转式起货机安全工作的重要手段。采用ARM9系列的S3C2440处理器及Linux操作系统作为控制核心,采用液晶触摸屏及Mini GUI设计图形界面作为人机交互,完成了实验室的船舶液压起货机安全监控系统的开发。经现场测试表明:该系统人机交互友好,能实现起重量、工作半径等多个状态参数的实时检测与显示,可根据起重量等级进行报警或停机保护处理。     

磁滞式吊具电缆卷筒的维护

为降低磁带式吊具电缆卷筒的故障频率,必须加强维护。阐述磁滞式吊具电缆卷筒的概况。分析其故障表现及原因。提出相应改进措施和维护要点。通过维护,提高了磁滞式吊具电缆卷筒的可靠性,延长了电缆卷筒的使用寿命。     

南海FLNG上部模块总体布局方案研究

FLNG在南海深水气田开发中应用前景广阔,应加强对其设计技术的研究.本文结合调研和项目经验,总结FLNG上部模块总体布置原则和规范,研究布局影响因素,并提出南海FLNG布局建议.FLNG上部模块设计时,应符合安全、经济、合理的原则,并遵守船级社和本行业在总体、工艺、安全等方面的规范;在选择布局方案时,应重点考虑系泊、外输、解脱、工艺方案等4个因素的影响;对于南海FLNG总体布局方案,采用旁靠时建议按从船首到船尾"单点-火炬-预处理-液化-外输-电站/公用-生活楼"布局,采用尾靠时建议按"生活楼-单点-电站/公用-预处理-火炬-液化-外输"布局.本研究成果可以为今后开展南海FLNG上部模块设计提供参考.     

黄骅港6000t/h取料机回转支撑的改造

投产10 a的黄骅港煤码头一期工程6 000 t/h取料机的回转支撑轨道在作业过程中经常变形或塌陷,其更换频率为2次/a以上.以此为研究对象,通过计算取料机整机自重和重载工况下回转轮的轮压,探讨轨道损坏的原因.就取料机回转车轮和轨道存在的问题进行深入研究,并提出解决方案,可为该类设备的安全使用和维护提供参考和借鉴.