海洋移动式平台设计
如何对海洋平台进行结构优化设计
如何对海洋平台进行结构优化设计引言:海洋平台是石油钻探与生产所需的平台,主要分钻井平台和生产平台两大类。
平台与海底井口有立管相通,最早出现的平台是导管架平台,由若干根导管组合成而。
先把导管架拖运到海上安装就位,然后顺着导管打桩,最后在桩与导管之间的环形空隙里灌入水泥浆,使导管固定于海底。
平台设于导管架的顶部。
导管架平台的整体结构刚性大,适用于各种土质,是目前最主要的固定式平台。
由于海洋平台工作环境是在近海海面上,受到风浪等载荷作用,因此对其安全性和可靠性的分析和评价是确保其在服役年限内正常使用的重要环节。
1 海洋石油平台结构特点海洋石油平台是高出海面的一种海洋工程结构,按结构类型可分为固定式平台和移动式平台。
固定式平台又可以分为导管架型、塔型和重力型等各种结构形式。
移动式平台则包括自升式、半潜式,浮船式和张力腿式等结构形式。
海洋平臺是海洋资源开发的基础设施,是海上作业和生活的基地。
在复杂和恶劣环境条件下,环境腐蚀、材料老化、构件缺陷和机械损伤以及疲劳损伤积累等不利因素都将导致整体抗力的衰减、影响结构的服役安全度和耐久性。
合理地建立海洋环境载荷模型、系统地研究海洋平台结构可靠度,揭示海洋平台结构体系优化的理论和方法提高基于可靠度的海洋平台结构优化设计到一个新的水平、从而为海洋资源的安全开采提供科学可靠的保证。
2 海洋平台仿真建模导管架平台由上层平台结构和下部导管架结构组成,导管架底端通过桩基础固定。
上层平台包括支撑框架和甲板,主要提供生产和生活的场地,其外形为矩形。
下部导管由一系列钢管焊接而成,主体是六根主导管,其间用细管件作为撑杆,组成空间塔架结构,桩基础通过主导管插入海底土层。
整个模型采用三种单元类型:PIPE16,BEAM4,SHELL63。
下部导管架和上部甲板框架的主要竖向支撑构件采用PIPE16单元,甲板平面的框架梁采用BEAM4单元,水平甲板采用SHELL63单元。
整个模型采用同一种钢材,弹性模量EX=2e11Pa,泊松比PRXY=0.3,密度DENS=7800kg/m3。
海洋平台设计-重量与重心1
2、设计工况
《重量重心计算书》 给出各种设计工况下的平台重量重心
满载作业工况 迁航工况 升降工况
满载、井位预定高度、规定环境条件 和正常作业。 一般、风暴 井位上,桩腿升降、预压及平台主体 提升。
自存工况
在极端环境下,不能继续作业。
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第三章 移动式平台的重量与重心
第一节 概述
重力和浮力相平衡 重量和重心的计算
一、平衡条件
1、重力等于浮力 2、浮力和重力在同一铅垂线上
排水量
Δ = ∑Wi = γ ∑ v i k i
平台各部分重量Leabharlann xG = xByG = yB
二、平台重量分类及典型工况
1、重量分类
空平台重量 排水量△ 可变载荷
钢料、舾装、机电设备和钻井设备等
第一节 空平台重量的分析和估算
一、自升式平台的重量分类与组合 空载重量 可变载荷 预压载 钻井载荷
二、几种有意义的重量组合
1、拖航工况 2、升降工况 3、预压载
满载排水量=空载重量+可变载荷 举升能力=空载主体重量+可变载荷 升降装置支持能力=空载主体重量+可变载荷 +预压载 桩腿箱地基反力=空载重量+可变载荷+预压载
4、钻井工况
升降装置支持能力=空载主体重量+可变载荷+钻井载荷
5、风暴状况
风暴状况平台重量=空载重量+可变载荷
三、平台体钢料重量估算
设计初步阶段
根据母型平台资料,用百分数法估算。
根据初步认可的主要尺度对各分项重量进行估算。
作业二
1、写出移动平台立柱和甲板钢料重量估算的一些公 式。 2、试阐述移动平台舾装部分和钻井设备重量估算的分 析和方法。 3、可变载荷是怎样估算的?
海洋平台规范设计教案
教案总纲一、课程目的任务使学生初步掌握运用海洋平台规范进行设计的方法,加深对规范的理解和认识。
二、教学基本要求使学生了解学习本门课程的意义;了解规范制定的主要依据;规范中主要条款的运用方法;如何运用规范进行平台结构设计。
三、课程内容及学时安排第一章概述 2第二章设计载荷 2第三章设计通则 6第四章自升式平台 4第五章半潜式平台 2第六章坐底式平台 2第七章水密舱壁与深舱舱壁 2第八章课程设计 4四、教学方法及手段根据教室安排情况,尽可能使用多媒体教学。
授课中以讲课与设计实例相结合。
五、教材及主要参考资料中国船级社.海上移动平台入级与建造规范.人民交通出版社,1992.中国船级社.海上移动平台入级与建造规范.人民交通出版社,2005.孙丽萍,聂武编.海洋工程概论.哈尔滨工程大学出版社,1999.李治彬编.海洋工程结构.哈尔滨工程大学出版社,1999.中国船舶工业总公司.船舶设计施用手册-结构分册.国防工业出版社,2000.第一章概述1.1 课程性质介绍本课程主要授课对象;学生未来分配方向-中石油等相关企业;石油工业的开采与发展-开采技术、成本、海洋平台的用途;授课的方式-每次课以几个重点问题进行讨论。
1.2 规范在专业中的地位和作用1)什么是结构规范?结构规范—对船舶(海洋平台)结构及构件的形式、强度、刚度、稳定性以及建造工艺、焊接、材料等做出规定并强制执行的法规。
规范的特点:权威性(强制执行)、合理性、实用性(简单、易懂)。
2)什么是结构规范设计?结构规范设计—以结构规范为设计依据,确定船舶(海洋平台)结构形式、结构布置、构件规格以及结构使用的材料、焊接、建造工艺等,从而使船舶(海洋平台)具备足够的强度、刚度、稳定性的设计方法。
3)规范在专业中的地位和作用规范是专业理论的总结;规范是理论与实践的产物。
4)结构设计的一般步骤确定结构形式(构件的布置)、载荷、简化力学模型、选取构件(带板、剖面模数计算)、计算应力、根据材料和经验确定许用应力、比较二者值得出结论。
海洋平台设计原理
海洋平台设计原理1)海洋平台按运动⽅式分为哪⼏类?列举各类型平台的代表平台?固定式平台:重⼒式平台、导管架平台(桩基式);活动式平台:着底式平台(坐底式平台、⾃升式平台)、漂浮式平台(半潜式平台、钻井船、FPSO);半固定式平台:牵索塔式平台(Spar):张⼒腿式平台(TLP)2)海洋平台有哪⼏种类型?各有哪些优缺点?固定式平台。
优点:整体稳定性好,刚度较⼤,受季节和⽓候的影响较⼩,抗风暴的能⼒强。
缺点:机动性能差,较难移位重复使⽤活动式平台。
优点:机动性能好。
缺点:整体稳定性较差,对地基及环境条件有要求半固定式平台。
优点:适应⽔深⼤,优势明显。
缺点:较多技术问题有待解决3)导管架的设计参数有哪些?(P47)1、平台使⽤参数;2、施⼯参数;3、环境参数:a、⼯作环境参数:是指平台在施⼯和使⽤期间经常出现的环境参数,以保证平台能正常施⼯和⽣产作业为标准;b、极端环境参数:指平台在使⽤年限内,极少出现的恶劣环境参数,以保证平台能正常施⼯和⽣产作业为标准4、海底地质参数4)导管架平台的主要轮廓尺⼨有哪些?(P54)1、上部结构轮廓尺度确定:a、甲板⾯积;b、甲板⾼程2、⽀承结构轮廓尺度确定:a、导管架的顶⾼程;b、导管架的底⾼程;c、导管架的层间⾼程;d、导管架腿柱的倾斜度(海上导管架四⾓腿柱采⽤的典型斜度1:8);e、⽔⾯附近的构件尺度;f、桩尖⽀承⾼程5)桩基是如何分类的?主桩式:所有的桩均由主腿内打出;群桩式:在导管架底部四周均布桩柱或在其四⾓主腿下⽅设桩柱6)受压桩的轴向承载⼒计算⽅法有哪些?(P93)1、现场试桩法:数据可靠,费⽤⾼,深⽔实施困难;2、静⼒公式法:半经验⽅法,试验资料+经验公式,考虑桩和⼟塞重及浮⼒,简单实⽤;3、动⼒公式法:能量守恒原理和⽜顿撞击定理,不能单独使⽤;4、地区性的半经验公式法:地基状况差别,经验总结。
7)简述海洋平台管节点的设计要求?(P207)1、管节点的设计应降低对延展性的约束,避免焊缝⽴体交叉和焊缝过度集中,焊缝的布置应尽可能对称于构件中⼼轴线;2、设计中应尽量减少由于焊缝和邻近母材冷却收缩⽽产⽣的应⼒。
半潜式海洋平台主要大型基座的设计的要求
半潜式海洋平台主要大型基座的设计的要求摘要:介绍半潜式海洋生活平台的主要大型基座结构特殊性、连接形式选择、载荷分析、焊接类型、焊接打磨、疲劳处理等,安装工艺和精度要求,分析主要大型基座建造的难度和注意事项以及一些处理措施,从而为半潜式海洋生活平台主要大型基座设计、建造提供相关参考。
关键词:半潜式海洋生活平台大型基座结构发电机基座推进器基座导览器fairlead半潜式海洋生活平台是移动式海上平台的一种。
由四个或多个立柱(column)连接下面两个浮筒(pontoon)和一个上面甲板(deck)组成的。
平台工作时,通过中央控制系统向压载泵发出信号使其向浮筒和立柱内注射压载水,浮筒和立柱下沉。
只淹没浮筒在海中某一水深处,使平台呈半潜状态。
作业完成后,排出立柱/浮筒里的水,浮起平台可以自航或拖航到别处作业区域。
工作水深可由几十米扩展到几千米深海域。
下面以某半潜式生活平台为例对主要的发电机、fairlead、全回转推进器基座进行介绍。
一.发电机基座设计要点:发电机基座舱室介绍:所有的系统,生活,生产等活动所需的电力系统由6台*4950kw柴油供用,发电机均布在deckbox 的首部的3个发电机舱,每个发电机舱有两台发电机,三个机舱跨距13.5m*39m;由于deckbox 69*69跨距的结构物全部由4个clumn支撑,因此机舱区域为deckbox悬空的,发电机自重,振动等对此处的结构设计提出了很高的要求。
需要对基座和相关结构进行计算和强度的复核。
考虑到结构的相似性,选择中间一个典型的且最危险的区域进行计算,以便减少设计和计算工作量。
以下为舱室布置概况图发电机基座的设计要求及注意事项:1.研读发电机厂家资料,明确各工况载荷、受力等信息输入,根据规范、厂家资料、舱室布置要求绘制基座图。
2.主机基座必须具有足够的刚度和强度,并保证载荷的合理传递。
结构必须满足规范要求。
但对于附有基座结构要求的主机应按该要求设计基座,若此要求与规范不一致时,应与船检协商。
船舶概论第五章:海洋平台设计(海洋平台介绍)
FPSO
FPSO
FPSO
FPSO的主要功能有:
原油生产和污水处理
在FPSO主甲板以上,可根据生产工艺的要求设置 生产甲板。生产甲板就相当于一座陆地处理厂,在 生产甲板上设置油气生产和污水处理所不可缺少的 设备,如加热器、分离器、冷却器、污水脱油装置 、压缩机、输送泵、安全放空装置等,以及为生产 需要的其它配套设施。处理合格的原油进舱储存; 处理达标的生产污水直接排海或作为油田注水的水 源;分离出来的天然气作为发电机和加热锅炉的燃 料,或输送到陆地供客户使用。
各种平台的特点(续9)
3、张力腿式平台
张力腿式平台是利用绷紧状态下的锚索链产生的拉力与平台的剩余 浮力相平衡的钻井平台或生产平台。一般来说,半潜式平台的锚泊定位 系统,都是利用锚索的悬垂曲线的位能变化来吸收平台在波浪中动能的 变化。悬垂曲线链的特征之一是链的下端必须与水底相切,以保证锚柄 不会从水底抬起,这样就可保证锚的抓力。张力腿式平台也是采用锚泊 定位的,但与一般半潜式平台不同,其所用锚索是绷紧成直线的,不是 且悬垂曲线的,钢索的下端与水底不是相切的,而是几乎垂直的。用的 锚是桩锚(即打入水底的桩作为锚用),或重力式锚(重块)等,不是 一般容易起放的转爪锚。张力腿式平台的重力小于浮力,所相差的力可 依靠锚索向下的拉力来补偿,且此拉力应大于波浪产生的力,使锚索上 经常有向下的拉力,起着绷紧平台的作用。
FPSO本身就是一艘大型的船舶,可以有舵,能 自航,也可以无舵,靠拖航就位。该装置通过 固定式单点或悬链式单点系泊系统固定在海上 ,可随风浪和水流的作用360°全方位地自由 旋转。
FPSO
FPSO通常与采油平台或海底采油系统组 成一个完整的采油、原油处理、储油和 卸油系统。
工作原理:通过海底输油管线接受从海 底油井中采出的原油,并在船上进行处 理,然后储存在货油舱内,最后通过卸 载系统输往穿梭油轮(Shuttle Tanker)。
海洋预报移动客户端软件的设计与实现
海洋预报移动客户端软件的设计与实现*於乐1,刘爱超1,钱程程1,于清溪2,于斐3(1.国家海洋局北海预报中心,山东青岛266061;2.国家海洋局北海信息中心,山东青岛266061;3.中国水产科学研究院黄海水产研究所,山东青岛266700)据2020年4月30日发布的《2019年中国海洋灾害公报》统计,各类海洋灾害共造成直接经济损失117.03亿元。
其中,风暴潮灾害损失116.38亿元;海浪灾害损失0.34亿元,死亡(含失踪)22人。
在如此大的环境下,国家和人民对海洋防灾减灾服务的需求日趋增长,而及时提供准确的海洋预警报数据是防灾减灾的重中之重。
据2020年4月发布的第45次《中国互联网络发展状况统计报告》统计:截至2020年3月,我国手机网民规模达到8.97亿,网民使用手机上报的比例为99.3%。
本着加强北海区海洋使用状况监视、监测,提高海洋信息管理科学化、规范化水平的目的,为了各级环境预报部门能实时掌握海洋信息资源,就此设计一套基于iOS和Android系统、可扩展的综合海洋信息化移动服务平台。
1国内研究现状分析近些年来,国内应用新的技术和工具,一直在探索开发海洋预报系统。
2013年国家海洋环境预报中心自主研发了我国第一个全球范围的大洋数值预报系统,预报时效为7天。
由国家海洋环境预报中心牵头,多单位共同承担了海洋公益性科研专项“海洋预报综合信息系统(MiFSIS)研究应用”。
开展了海洋预报信息化方面的理论探索和技术攻关,研发了大规模、长时间的业务化应用的海洋预报综合信息系统。
国家海洋局南海预报中心从实际工作出发,开发了一套以.NET为平台采用C#编程语言和Oracle数据库,并结合了AJAX技术开发的产品,该系统拓展性强、任务分工明确、人机交互性高,是一套可以提高工作效率和预报质量的海洋预报系统。
海洋预报系统在海洋模式分辨率和复杂性等方面都在不断改善,并采用更准确的数据同化方案,提供近实时的全球海洋预报产品,但准确、及时的海洋预报产品目前还停留在电脑屏幕上,海洋预报移动客户端(APP)少之又少,涉海企业、渔民、游客等大众想要随时随地查询海洋预警报信息是十分不方便的,因此本文提出了海洋预报移动客户端的设计方案,实现为智能移动用户提供准确、及时的海区、渔场和沿海城市等海洋预报和海洋灾害预警报信息。
二. 移动式平台结构设计规范
哈尔滨工程大学
第二章 平台结构设计规范 船舶与海洋平台设计规范
2015年11月
时间 1972年 1972 1972 1973年
1977
1979 1979 1984 1988
宽度B:垂直于纵剖面量得的两舷壳板内侧之间的最大水平距离。水面式平 台B为最宽处由一舷肋骨外缘至另一舷肋骨外缘之间的水平距离。
型深D:平台长度中点处沿舷侧从基线量至干舷甲板的下缘的垂直距离。
吃水d:从基线量至勘划的载重线的垂直距离。
水深h:从海底到平均低水位海平面得垂直距离加上天文潮和风暴潮的潮高
底漆或涂料 牺牲阳极的阴极保护系统 强制电流的阴极保护系统 腐蚀余量
2015年11月
哈尔滨工程大学
第二章 平台结构设计规范 船舶与海洋平台设计规范
结构强度设计
结构设计 结构特征参数计算 板: 骨材、扶强材: 立柱、桁材: 支柱: 水密要求 液舱要求 槽型舱壁
哈尔滨工程大学
第二章 平台结构设计规范 船舶与海洋平台设计规范
2015年11月
自升式平台的特殊和次要构件
特殊构件 与衬垫或桩靴相连接部分的桩腿垂直结构;
含有新颖构造桁架式桩腿结构中的连接部位,包括使用的 铸钢件或锻钢件。 次要构件 柱形腿内部骨架,包括隔壁和桁材; 平台主体内部舱壁和骨架(作为主要构件者除外);
2015年11月
哈尔滨工程大学
第二章 平台结构设计规范 船舶与海洋平台设计规范
按常规水深划分
2015年11月
哈尔滨工程大学
第二章 平台结构设计规范 船舶与海洋平台设计规范
海洋平台的设计及建造施工
第四章海洋平台的设计及建造施工第一节平台结构设计的一般步骤海洋平台的结构设计首先是根据平台作业海域的环境条件、海底土壤特性、平台的使用要求、安全性、营运性能、建造工艺和维护费用以及业主的期望等选择平台的结构型式方案。
由于平台长期固定或系泊于特定的海域中作业,它不像一般船舶那样,遇到大风浪可以避航,因此,在结构设计中正确的确定海洋环境条件显得非常重要.海洋环境条件一般包括海域的水深、风暴、波浪、海流、潮汐、海底冲刷和滑移、冰情和地震等.这些海洋环境因素对平台的安全和作业效率有极大的影响。
为了设计出满足各项设计条件,同时经济性能优良的平台结构,往往需要选择多种方案进行分析比较,最后选定最佳的方案.因此平台结构设计实际上是一个逐步逼近或试探的过程,例如挪威阿柯(AKER)集团设计的“阿柯—H3”号半潜式平台就选择了A至H的8中方案进行分析、筛选,最后选定了H方案中的第3种修改方案,平台也因而取名为“阿柯—H3”。
一般初步选定一种结构型式,确定平台主要尺寸,具体进行总体布置后,如果是移动式平台则需要进行运动性能和稳性的分析,倘若不满足设计任务要求和有关范围的规定,那么这种结构型式就要被淘汰。
为了进行结构安全性校核,需要进行外载荷计算、强力构件尺寸的初步确定和构件材料的选取等工作,最后进行结构的总体强度分析。
外载荷计算包括确定平台的浮力、结构重量、平台的甲板载荷,由风、浪、流、冰、地震引起的环境载荷等,这些载荷直接影响着构件的布置、连接和尺寸的大小,是决定结构设计优劣的重要因素.对于固定式平台,还需进行桩基计算以及桩—土—结构相互作用的分析。
平台的所有强力构件都必须符合规范的强度标准,否则应修改构件的尺寸和材料品种,直到满足要求为止.在结构强度尺寸确定后应对在总体布置时估算的结构重量进行校核,看其与实际的是否一致,若相差较大还需要进行调整.结构设计的最后一个阶段是局部节点结构设计,平台节点是重要的结构部位,它的强度和施工工艺往往直接影响平台总体结构的寿命.图4—1为平台结构设计的一般流程。
海上移动式平台入级与建造规范2005
中 国 船 级 社海上移动平台入级与建造规范2005中 国 船 级 社海上移动平台入级与建造规范20052005年7月1日生效北 京总 目 录总 则 .......................................................0-1第1篇 入级与检验 ............................................1-1第2篇 结构与设备 ............................................2-1第3篇 稳性、分舱与载重线 ....................................3-1第4篇 通用机械设备与管系 ....................................4-1第5篇 电气装置 ..............................................5-1第6篇 自动控制与遥控 ........................................6-1第7篇 防火与防爆 ............................................7-1中 国 船 级 社海上移动平台入级与建造规范2005总 则2005年7月1日生效地址Add:北京市东黄城根南街40号40 Dong Huang Cheng Gen Nan Jie,Beijing, China电活 Tel: (010)65136633传真 Fax: (010)65130188邮码 Postcode: 100006总 则1 性质与宗旨1.1 中国船级社(以下简称本社)是根据中华人民共和国政府有关法令注册登记的、为社会利益服务的专业技术团体。
1.2 本社的服务宗旨是:对船舶、海上设施提供合理和安全可靠的入级标准和技术规范,并通过本社的检验工作和技术咨询,为航运、海上开发及相关的制造业和保险业服务,为促进海上人命和财产的安全与保护海洋环境服务,不以营利为目的。
第9章 海洋移动式平台设计
第九章海洋移动式平台设计9.1概述海洋资源丰富,海洋开发已成为全球经济与技术发展的重要组成部分,而海洋油气开发又是当今海洋开发的主要内容之一。
海洋移动式平台是海洋油气勘探、开发的主要手段。
除了钻井平台以外,生活动力平台、作业平台、生产储油平台等也可以采用移动平台的形式。
海洋移动式平台中,目前数量最多的是自升式平台和半潜式平台。
本章主要围绕这两种平台,简要介绍平台设计的基本知识。
下面先简要介绍一下自升式平台和半潜式平台的构造形式及操作情况。
9.1.1自升式平台简介1.自升式平台的构造形式自升式平台由一个平台主体(漂浮于水面时为浮体)和若干桩腿所组成,如图9.1.1所示。
通过升降装置的动作,平台主体或桩腿可垂直升降。
图9.1.1 自升式钻井平台(1)平台主体自升式平台的主体通常是一个具有单底或双层底的单甲板箱形结构。
甲板以下布置柴油发电机舱等动力舱室、泥浆泵舱等钻井工程用舱室和其他工作舱室,以及燃油舱、淡水舱、压载水舱等液体舱,如设双层底,则燃油及淡水布置在双层底内。
甲板上布置钻台与井架、钻杆与隔水管堆场、管架、起重机、生活舱室、升降装置室、直升机平台等。
主体的平面形状和桩腿的数目密切相关,一般有三角形(三腿)、矩形(四腿)和五角形(五腿)等,如图9.1.2所示。
图9.1.2 平台主体的平面形状根据平台主体的型式,自升式平台可以分为井口槽平台和悬臂梁平台。
前者在平台主体的尾端有槽口,钻台及井架位于井口槽的上面,钻台上的钻杆向下通过井口槽到达海底。
悬臂梁式平台不在主体结构上开槽,但在甲板上设有两道相互平行的钢梁,钻台及井架安置在钢梁上,钢梁可在滑轨上移动并连同钻台及井架一起伸向平台尾端舷外,成为悬臂式结构(见图9.1.1)。
悬臂式钻井平台不仅可以钻勘探井,而且,由于其悬臂(连同钻台及井架)可以伸到小型导管架生产平台的上面,因此还可以钻生产井,或进行修井作业。
相比之下,井口槽式平台很难在导管架式生产平台的上面钻生产井或进行修井等作业。
海洋平台
海洋平台简介1: 海洋平台的类型:(1)移动式平台:坐底式平台自升式平台钻井船半潜式平台张海洋平台:力腿式平台牵索塔式平台(2)固定式平台:导管架式平台重力式平台固定平台又可以分为桩式海上固定平台、重力式海上固定平台、自升式海上固定平台导管架型平台:在软土地基上应用较多的一种桩基平台。
由上部结构(即平台甲板)和基础结构组成。
上部结构一般由上下层平台甲板和层间桁架或立柱构成。
甲板上布置成套钻采装置及辅助工具、动力装置、泥浆循环净化设备、人员的工作、生活设施和直升飞机升降台等。
平台甲板的尺寸由使用工艺确定。
基础结构(即下部结构)包括导管架和桩。
桩支承全部荷载并固定平台位置。
桩数、长度和桩径由海底地质条件及荷载决定。
导管架立柱的直径取决于桩径,其水平支撑的层数根据立柱长细比的要求而定。
在冰块飘流的海区,应尽量在水线区域(潮差段)减少或不设支撑,以免冰块堆积。
对深海平台,还需进行结构动力分析。
结构应有足够的刚度以防止严重振动,保证安全操作。
并应考虑防腐蚀及防海生物附着等问题。
导管架焊接管结点的设计是一个重要问题,有些平台的失事,常由于管结点的破坏而引起。
管结点是一个空间结点,应力分布复杂;近年应用谱分析技术分析管结点的应力,取得较好的结果。
混凝土重力式平台的底部通常是一个巨大的混凝土基础(沉箱),用三个或四个空心的混凝土立柱支撑着甲板结构,在平台底部的巨大基础中被分隔为许多圆筒型的贮油舱和压载舱,这种平台的重量可达数十万吨,正是依靠自身的巨大重量,平台直接置于海底。
现在已有大约20座混凝土重力式平台用于北海钻井船是浮船式钻井平台,它通常是在机动船或驳船上布置钻井设备。
平台是靠锚泊或动力定位系统定位。
按其推进能力,分为自航式、非自航式;按船型分,有端部钻井、舷侧钻井、船中钻井和双体船钻井;按定位分,有一般锚泊式、中央转盘锚泊式和动力定位式。
浮船式钻井装置船身浮于海面,易受波浪影口向,但是它可以用现有的船只进行改装,因而能以最快的速度投入使用。
海上移动平台安全数据采集与记录系统设计
海上移动平台安全数据采集与记录系统设计摘要:该文介绍了海上钻井平台安全数据采集的重要性和国内外钻井平台使用同类系统的现状。
对该系统的可行性以及推广价值进行了阐述,同时基于目前在建钻井平台的现状进行了数据采集以及系统设计,描述了实现该系统所必须具备的软硬件设备。
关键词:安全数据系统采集设计海上移动式平台由于远离陆地,设备的技术含量较高,而且价格昂贵,发生故障,造成的损失也较大。
随着新技术、新装备的采用,设备管理的难度越来越大,这就需要增加自动化的监控设备,减少海上施工作业成本,降低设备维护维修运行费用,加大平台安全性监控力度,避免灾害性事故带来的环境污染等不良后果。
该专项是一个集技术、管理为一体的技术高度密集系统工程。
可实现对海上移动式平台工作与状态数据信息进行实时、不间断采集、保护、保存、传输、数据萃取等功能。
将综合运用网络技术、信息技术、数据库技术、综合性软件集成技术,对平台和平台生产状态进行过程性安全监控;同时平台一旦发生事故,为管理部门分析事故原因提供准确的科学依据和法律判据。
1 需求分析随着海洋石油开发的重心逐步由陆地向海洋转移。
海上移动式平台在海上油田的勘探开发中,占据着非常重要的地位。
随着生产规模的不断扩大及新技术、新装备的采用,移动式平台越来越多,为保障海上安全和效益最大化,需要增加数字化高效监控系统,加大平台安全性监控力度,避免灾害性事故带来的环境污染等不良后果。
其次,海上作业环境的特殊性决定了其具有高危险性。
为加强对航行船舶的安全监督和管理,提高船舶及监督人员的安全管理水平,以及为事故调查获得事故船舶的准确动态数据,查明原因判明责任。
根据国家国际海事组织 A.861(20)号决议案,《中华人民共和国船载航行数据记录仪管理规定》(试行)中要求国籍沿海航行船舶应在规定的时间要求安装一台符合标准的船载航行数据记录仪。
移动式平台作业工况及设备繁杂,技术含量高,安全事故引发的后果更加严重,研发相应装备,建立移动式平台作业安全预警与信息保护体系十分迫切。
海洋平台——半潜式
平台宽度2倍,波峰位于平台中心)
5.平台满载、静水、半潜吃水、横浪(波长为 平台宽度2倍,波谷位于平台中心)
6.平台满载、拖航吃水、斜浪(波长为平台对 角线长)
7.平台坐沉海底。
三、半潜式平台结构
半潜式平台种类有多种,其主要差别在于 水下浮体的式样和数目。按照下体式样, 大体上可分为浮箱式和下体式两类。
1962年诞生第一座半潜式平台,它由稳定 立柱的坐底式平台改建而成;80年代是半 潜平台的繁荣期;截止2008年初,包括在 建的41艘新一代平台,全世界拥有半潜式 平台208艘。
半潜式平台
从第一座到现在,半潜式平台共经历了六代的变 化,现在世界主流的第五、六代半潜式平台工作 水深最大已达2500—3000m。
Harbin Engineering University
船舶与海洋工程结 构物构造
船舶工程学院 邓忠超
第十一章 半潜式平台
介绍 结构组成:平台主体、立柱结构、撑杆结
构、下船体结构、锚泊系统 典型节点
一、半潜式平台介绍
半潜式平台是浮动型的移动式平台,其稳 性主要靠稳性立柱,也称为立柱稳定平台。
浮箱式一般将几根立柱布置在同一圆周上, 每一根立柱下方设一个下体,称为浮箱。
下体式一般分双下体和四下体两种,下体 沿纵向对称地布置于平台的左右。
ห้องสมุดไป่ตู้ 1、平台主体结构
勘探3号 平台主体 示意图
2、立柱结构
从外形分为圆立柱和方立柱、等截面立柱和变截 面立柱。立柱大多是等截面圆立柱。
从立柱粗细上分为起稳定作用的粗立柱和只起支 撑作用的细立柱。
我国目前拥有半潜式平台5艘,包括自行设计建造 的一艘,其余四艘均从国外进口。 中海油:南海2号、南海5号、南海6号,工作 水深200—350m。 中石化:勘探3号,自行设计建造,工作水深 35—200m;勘探4号,从国外购买,并且一直在 国外使用。
海洋移动平台岸基监控软件设计
海洋移动平台岸基监控软件设计
齐占峰;张森;史健;秦玉峰;贾立娟;孙秀军;王延辉
【期刊名称】《海洋技术》
【年(卷),期】2015(034)006
【摘要】针对海洋移动平台的特点和需求,利用GEPlugin JavaScript API、卫星通信、数据库等技术集成,完成海洋移动平台岸基监控软件的设计与实现.该软件实现了针对不同平台的卫星通讯、定位跟踪与航迹显示、轨迹规划、数据报表与数据库管理等功能,并进行了实验室测试.文中的研究对岸基监控系统的总体设计和软件编具有一定的指导意义.
【总页数】5页(P33-37)
【作者】齐占峰;张森;史健;秦玉峰;贾立娟;孙秀军;王延辉
【作者单位】国家海洋技术中心,天津300112;国家海洋技术中心,天津300112;国家海洋技术中心,天津300112;国家海洋技术中心,天津300112;国家海洋技术中心,天津300112;国家海洋技术中心,天津300112;天津大学,天津300072
【正文语种】中文
【中图分类】P715;TP311.1
【相关文献】
1.海洋移动平台岸基监控软件设计 [J], 齐占峰;张森;史健;秦玉峰;贾立娟;孙秀军;王延辉;
2.岸基GNSS-R海洋遥感系统设计与实现 [J], 邢进;刘思琦;王峰;张国栋;俞永庆;王
林峰
3.沙特境内海洋工程的岸基工作策略 [J], 王建华
4.海洋岸基支持泥浆站区自动清罐设备的设计研究 [J], 李成胜;张贵磊;侯林;周波
5.基于岸基与远洋移动平台的7B04铝合金腐蚀行为比较研究 [J], 张凯;李迪凡;文邦伟;沈蕾芳
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2009年海上移动式钻井平台构造和设备规则
第A.1023(26)号决议2009年12月2日通过(议程第10项)2009年海上移动式钻井平台构造和设备规则(2009年MODU 规则)大会,忆及国际海事组织公约有关大会关于海上安全规则和指南方面职责的第28(b)条, 注意到海上移动式钻井平台继续在国际间移动和作业,认识到此类装置的设计衡准往往与常规船舶有很大不同;因此,对海上移动式钻井平台不能适用诸如经修订的《1974年国际海上人命安全公约》和经修订的《1966年国际载重线公约》等国际公约,忆及在1979年以第A.414(XI)号决议通过《海上移动式钻井平台构造和设备规则(MODU 规则)》时已认识到,海上移动式钻井平台的设计技术正在迅速发展,将会应用海上移动式钻井平台的新特点来改进技术和安全标准,还忆及数起MODU 的悲剧性事故突出了复审本组织制定的国际安全标准的必要性,因此以第A.649(16)号决议通过了《1989年海上移动式钻井平台构造和设备规则(MODU 规则)》,取代了《1979年MODU 规则》,注意到自《1989年MODU 规则》通过以后,ICAO 通过了《国际民用航空公约》的修正案,这些修正案影响到《1989年MODU 规则》中直升机设施的规定,而且本组织也通过了许多在《1989年MODU 规则》中所参照的《安全公约》条文的修正案,审议了海上安全委员会在第86届会议上提出的建议,1 通过了《2009年海上移动式钻井平台构造和设备规则(2009年MODU 规则)》,载于本决议的附件中;该规则将取代第A.649(16)号决议通过的原《1989年MODU 规则》,适用于2012年1月1日或以后铺设龙骨或处于类似建造阶段的海上移动式钻井平台; 大会 第26届会议 议程第10项A 26/Res.102318 January 2010CHINESEOriginal :ENGLISHA 26/Res.1023 - 2 -2 请各有关政府:(a) 采取适当行动实施《2009年MODU规则》;(b) 就海上移动式钻井平台而言,将该规则视为前言第3段中所述公约的技术要求的等效规定;并且(c) 将其在这方面采取的行动通知本组织;3 授权海上安全委员会考虑到设计和技术的发展,并与有关组织协商,适当时对《2009年MODU规则》进行修订。
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9.4.1 设计的基本要求和考虑 1、设计的基本要求; 2、设计的基本考虑。
9.4.2 移动式平台的重量 1、自升式平台的重量分类 2、自升式平台典型工况的重量组合 3、半潜式平台的重量分类 4、某些特殊重量的估算
9.4.3 自升式平台的主尺度 和总布置 1、总体布置 2、桩腿
9.4.4 半潜式平台的主尺度 和总布置 1、半潜式平台的构造形式 2、下浮体 3、立柱 4、平台主体
9.2.2 风载荷
设计风 速
风载荷 计算
9.2.3 波浪载荷 1、波浪参数的定义; 2、波浪理论及适用范围; 3、小尺度结构物波浪载荷计算; 4、大尺度物体上的波浪力。
9.2.4 流载荷
1、设计流速; 2、流载荷计算; 3、卡门涡列引起的水流中柱状构件பைடு நூலகம்振动
9.3 平台总体性能
9.3.1 完整稳性 1、静水力和稳性横截曲线的计算; 2、完整稳性横准; 3、风倾力矩曲线计算; 4、移航浮态。
自升式平台 设计工况
移航工况 升降工况 自存工况
9.1.2半潜式平台简介
半潜式平台
平台主 体
下浮体
立柱
9.1.2半潜式平台简介 正常作业工况
半潜式平台 设计工况
移航工况
自存工况
9.2 海洋平台的环境载荷
9.2.1 设计环境条件的确定
实际测量结果和实船情况
平台的设计 环境条件
规范与法规
约束
船东或客户的要求 海况或气象资料预测
9.3.2 坐底稳性 1、抗倾稳性; 2、抗滑稳性; 3、地基承载力;
9.3.3 破舱稳性 1、规范对破舱稳性的要求; 2、破损范围; 3、破舱稳性计算。
9.3.4 移动式平台在波浪中的 应用 1、允许的运动极限; 2、半潜式平台在波浪中的运动及固有周 期; 3、自升式平台在波浪中的运动。
9.4 移动式平台总体设计
船舶设计原理
第九章 海洋移动式平台设计
9.1 概述
9.1.1 自升式平台简介
9.1.1 自升式平台简介
自升式平台
平台主 体
桩腿
桩腿升 降装置
9.1.1 自升式平台简介 自升式平台操作状况
移航 就位 下桩 插桩
降下主体
钻井
升起主体
预压
拔桩
提桩
固桩后移航
9.1.1 自升式平台简介 正常作业工况