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。     

一种自升式平台桩腿与固桩围阱间的减摩装置

文章以某自升式圆柱形桩腿平台为研究目标。在平台升降过程中,桩腿与固桩围阱之间相对运动会接触产生滑动摩擦,不仅会损伤桩腿外表涂层和表层结构,还会引起船体振动,影响平台电气系统的工作稳定性。针对此问题,仔细分析了现有桩腿与固桩围阱之间的相对运动及结构特点,研制出一种新型结构装置,改变桩腿与固桩围阱之间的摩擦型式。并进行实验及应用可行性论证,得出新型结构装置应用可大幅降低桩腿与固桩围阱之间摩擦损害的结论。     

自升式移动平台圆柱型桩腿建造检验要点

桩腿是自升式移动平台的关键结构,一方面需要承受平台主体及甲板货物重力以及受风波影响时产生的弯矩、冲击,还需要承受各种波浪和流载荷;另一方面桩腿自身尺寸及安装精度直接决定平台能否顺利升降。根据以上技术指标以及相关规范、指南的要求,以某多功能海上自升平台建造检验过程为例,阐述该平台桩腿制造检验控制要点,通过焊接工艺选择、制造精度控制,并结合无损检测等措施较好地控制了桩腿的焊接变形、整体尺寸精度,保证其满足各项指标要求,对其他平台桩腿制造提供了工程和理论依据。     

钻井平台圆柱形桩腿维护装置设计

桩腿是海洋石油钻井平台重要组成部件,它承担着平台所有的载荷,每条桩腿通常承载几千吨的重量。同时,钻井平台的升降需要通过焊接在桩腿的齿条传动来实现。海洋石油钻井平台长期作业在海洋环境气候中,而且受频繁拖航以及身处海水飞溅区的影响,加剧了桩腿腐蚀,影响平台使用寿命。为钻井平台升降平台便利,以及更便利地维护保养桩腿,本文重点研究设计一套桩腿维护装置,来满足平台使用要求。     

桁架-齿轮齿条式平台桩腿导向装置设计优选

位于升降基础内的导向装置是桩腿升降过程中所依赖的重要组件,平台的频繁升降也极易使导向装置造成损伤和脱落。通过选取三型具有典型代表意义的自升式平台,对其导向装置布置、限位方式、耐磨板与齿尖间隙以及固定方式等方面进行理论论证和案例分析,对所选取的三型平台导向装置设计特点和优劣进行对比并得出结论。     

近海自升式钻井平台设计方案研究

在调研的基础上,给出中国沿海及近海区域的环境条件和作业需求。研究自升式平台的主要尺度要素,提出由1个三角式船体和3个三角桁架桩腿、桩靴以及悬臂梁组成的平台结构。对平台的双层底、机械甲板、主甲板和钻台、生活区甲板以及直升机甲板等进行了优化布置,给出了自升式平台总体布置设计优选方案。按照国家或行业现有法律法规及标准规范的相关要求,设计了悬臂梁与钻井系统、固桩与升降系统、吊机与甲板机械系统、动力与消防救生系统等,并给出了该平台的可变载荷、钻井载荷和最大提升能力等。该平台的设计方案研究为后续设计奠定基础,为我国近海自升式平台的研发提供了船型储备和相关技术积累。     

桩腿分段坠落自升式平台直升机甲板数值模拟

针对海上平台安装吊装作业中经常发生物体坠落现象,对人员和财产安全有巨大威胁的情况,基于非线性有限元理论和碰撞接触算法建立自升式平台直升机甲板模型,模拟自升式平台桩腿分段吊装过程中桩腿分段意外坠落撞击直升机甲板的问题,研究平台结构的应力分布、损伤情况,以及能量、撞深和碰撞力等参数的变化规律。讨论不同撞击速度下碰撞力和能量的变化,给出不发生塑性变形的临界碰撞速度,为现场桩腿分段吊装作业的安全提供参考。     

桁架式桩腿RPD值控制优化

<正>自升式风电安装平台作为海上风电设施安装的主要装备,随着风场开发由浅海推进至近海深水区,其更新换代速度亦在加快,其中最主要的是桩腿形式的替换。桩腿是自升式平台中关键的组成部分,用于支撑上部船体的重量以及承受风、浪、流等环境载荷,其结构形式主要为圆柱形桩腿和桁架式桩腿。     

自升式风电安装船升降系统动力学仿真

海工升降系统是海上石油开采平台、自升自航式工程船等大型海工装备的关键模块,是以液压控制系统驱动桩腿、平台运动的综合复杂系统,涉及运动学、多体系统学、液压控制等。为研究升降系统特性,基于某型风电安装船机械结构和运动特性,建立双动环梁液压插销式升降系统模型,并运用Adams软件对升降系统的载荷特性进行动力学仿真分析。仿真结果表明,双动环梁升降装置提升桩腿运动轨迹曲线变化平稳、稳定性相对较好,但是支撑状态下,对桩腿和环梁的载荷分配有较大影响。通过对运动学和动力学研究,可以为平台控制提供理论依据。     

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。     

风电平台桁架式桩腿RPD测量与分析

以某型桁架式桩腿的风电安装平台全程升降试验过程为依托,通过手工测量和电子测量的方式测量全程升降中同一桩腿上不同主弦管齿条升降距离差异值(Rack Phase Difference, RPD)和同一桩腿上不同主弦管齿条升降速度差异值(Rack Phase Velocity, RPV)。在此基础上,分析该平台升降全过程中RPD的变化,得出影响RPD变化的因素,并提出控制方法,为后续同类型平台对RPD进行控制提供参考,提高全程升降的稳定性。     

116C和82SD-C自升式钻井平台桩腿建造工艺概述及安装精度探讨

前言海上钻井平台的建造,是一个较新的技术领域,建造工艺较为复杂。一九八一年八月,我厂为香港欧亚船厂建造82SD-C平台桩腿,经过半年努力,提前完成全部工程。一九八二年五月,平台在香港欧亚船厂下水后,进行了升降试验,证明桩腿精度高,质量优良。桩腿交货后,外界普遍反应良好。一九八二年七月开工的116C平台桩腿,工程进展一直顺利,并已于今年元月七日提前完工。该桩腿的建造质量,特别是安装精度得     

自升式平台桩腿的局部开孔分析

某自升式平台为安装冲桩管线需要在桩腿上开孔,因开孔位置无法避开桩腿高应力区,故需对开孔部位进行局部强度和屈曲分析.本文应用MSC/NASTRAN和ABAQUS有限元分析软件,对单根桩腿建立了详细的有限元模型,除圆柱形桩腿的外壳以外,还包括了内部纵桁、水平撑杆、桩靴细部结构以及开孔周围的加强结构等.边界条件的选取主要是基于平台整体分析得到的结果,考虑到平台主体和桩腿之间的约束变形情况,进行了适当的简化模拟.载荷考虑了自重、静水压力以及作业和自存工况下的风、浪、流载荷.为校核桩腿在整个服役期内是否满足要求,本文所建模型扣除了3mm的腐蚀余量.分析结果表明:桩腿开孔周围结构虽处于较高的应力水平,但仍在许用应力范围之内,并且桩腿的屈曲强度满足要求.     

绞车轴瓦应力对附加载荷的响应机理分析

自升式风电安装船是海洋风电安装工程中的重要装备,摩擦绞车升降装置与桩腿、船体构成了自升安装船独立的升降系统。在升降装置的作用下,绞车提供牵引力完成放桩、升船等动作。海上作业过程中环境载荷的不确定性会使作业过程绞车升降系统受附加工作载荷,从而导致工作绞车容易发生故障,给作业系统的安全、稳定运行带来巨大的隐患。本课题从海洋38#风电安装船的外部作用环境和实船绞车轴瓦的失效情况出发,基于支撑桩腿、船体与海洋环境间的相互作用机理,分别分析了绞车轴瓦应力对冲击和振动的响应关系,并采用柔性体有限元仿真和刚体动力学仿真分析的方法,分析了绞车作业过程中的附加工作载荷。同时根据分析结果绘制了响应关系坐标图,进一步研究了工作过程中绞车附加载荷与绞车滚筒支撑轴瓦失效的机理关系。     

自升式风电安装船桩腿及升降系统现状与发展

综述了自升式海洋风电安装船的桩腿结构、升降系统组成及主要技术参数特征;通过对桩腿结构、升降系统及动力源进行对比,指出了未来海洋风电安装船桩腿及其升降系统的发展方向:即适应30m以上深水作业环境、升降速度更快、效率更高、具有更好的稳定性、可靠性,为进一步的设计研究指明方向和解决思路.     

一种新型桩腿耦合装置的应用

针对双船浮托法有别于单船浮托法的特点及技术难点,设计一种新型桩腿耦合装置,解决双船浮托法中由于双船不同步引起的桩腿处能量集中问题,以及应用双船浮托法拆除弃置平台时面临的组块重心不确定问题。选取渤海海域某6000t组块作为目标平台,通过数值模拟验证该新型桩腿耦合装置的优点。通过设计新型桩腿耦合装置,可对现有船舶进行局部升级改造,获取更加经济、安全、可靠的双船浮托方法。     

“东安吉1号”风电安装船出坞

6月25日,南通中远船务为丹麦DONG ENERGY旗下A2SEA公司设计建造的新一代自升式多功能风电安装船"东安吉1号"在启东中远海工顺利出坞。该船在坞内先后完成了800吨吊车、4根桩腿、推进器等大型设备的安装,以及发电机、船体外板油漆涂装、救生艇调试等节点工程。出坞后,该船将进行桩腿系统、主     

JU2000E自升式平台升降锁紧装置安装工艺

升降锁紧装置是自升式平台核心设备,其安装质量好坏将对自升式平台作业安全产生影响。通过结合JU2000E自升式平台的生产实际,对升降锁紧装置安装基座——升降基础的加工精度要求以及升降锁紧装置安装工艺、工装进行探讨,并提出了工艺操作要点。     

CJ46型钻井平台升降装置安装流程优化

针对传统的CJ46型钻井平台桩腿井总组及升降装置安装作业周期和占用坞期较长的问题,对该安装流程进行优化。采用单代号网络图对整个过程进行分析,找出关键路径和优化方向,提出新的流程。对优化前后的安装流程进行对比,结果发现优化后的安装流程能大大缩短安装作业周期和占用坞期,但因工序提前,会产生风险。对新的流程工艺进行风险分析,并针对总组精度问题提出精度分解方案;同时,对桩腿插入过程中的受力变化进行分析,提出风钻配合降低阻力的方案,完善新流程工艺方案。实践结果表明,优化后的安装流程能达到预计效果,可为后续类似平台的建造提供参考。     

自升式平台板壳式桩腿设计

桩腿是自升式平台的关键部件,其设计强度不仅决定着平台的作业能力和相应环境条件的选取,而且是平台升降系统选型及其主要性能参数确定的重要依据。结合近年来海上风能开发的热点,以目前市场上主流的自升式风电安装平台为研究对象,结合其作业和功能特点,综合平台载荷工况的特征和强度要求,对桩腿截面型式的选取、内部环筋加强结构和桩腿桩靴连接区域结构的设计及插销孔的强度分析等关键技术进行深入研究。得到适用于柱型桩腿设计和强度分析的工程化方法,为此类结构设计提供参考。