固定式海洋石油平台吊机底座受力特性研究
论海洋石油平台吊机检验

论海洋石油平台吊机检验摘要:吊机是海上石油平台吊装货物及人员的重要设备,其安全情况影响海洋平台的生产及人员安全,本文介绍了海洋石油平台吊机分类、参数、检验缺陷等问题,并根据缺陷进行总结分析并提出建议。
关键词:海洋石油;吊机;缺陷;检验引言平台吊机的安全运行与安全生产及人员安全等方面有着重要的关系。
从国内的海上作业和国外老油气田的作业实践看,吊机检测检验管理出现疏漏以及其不能适应自然外力的挑战,已经成为发生重大事故的主要原因。
因此,及时查找和消除吊机的安全隐患并及时整改,可为吊机安全运行提供可靠的保障。
一、吊机简介与分类作为平台上重要的设备之一,它是平台与外界及平台内部货物搬运的主要工具。
还担负着在平台应急时人员撤离平台的任务,所以平台吊机除正常工作电源外,应备有UPS电源,一旦平台出现应急情况而电力系统断电时,还能保证吊机正常使用——即能将人员安全撤离平台转移到拖轮上。
固定旋转式起重机(简称吊机)根据传动方式不同可分为机械传动、电力传动和液压传动三类,吊机还可以根据吊臂分为桁架式和箱形臂式。
(1)机械传动,它是以柴油机为动力通过液力偶合器和动力分配箱分别驱动起升、回转、变幅机构。
(2)电力传动,柴油机带动直流发电机,由直流发动机来驱动起升、回转、变幅机构。
机械传动和电力传动是比较落后的传动方式,它存在很多缺点,吊机换向冲击大、不平稳、不便于实现频繁换向。
使用范围比较小,一般用于小吨位、不很重要的场合。
(3)液压传动,目前吊机大部分都采用液压传动,尤其在海上平台基本都采用液压传动的吊机,一般以柴油机为动力或以外接交流电带动交流电动机为动力(主要根据平台情况),带动液压泵,再由液压泵带动液压马达来驱动上升、变幅、旋转机构。
一般情况下,吊机都采用液压传动,这是因为液压传动与其它方式相比较,有许多优点:①液压传动能方便地实现无级调速,调速范围大;②在相同功率下,液压传动能量转换元件的体积小,重量较轻;③工作平稳,换向冲击小,便于实现频繁换向;④便于实现过载保护,而且工作油液能使传动零件实现自润滑,故使用寿命较长;⑤操纵简单,便于实现自动化。
荔湾3—1CEP平台吊机振动分析研究

1 l × × z 盘 4 8
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2
( 2 s<t 6 S )
3 . 3 起升
对 于起 升状 态 的模拟 ,采用 在 钩头 加载 集 中力 的方法 ,力 的大小 为起 吊质量 最大 的物体 以最 大加 速 度 运 动 时产生 的惯性 力 。 根 据上 述各 种操 作 工况 的描述 , 可 以确 定本文 第 2节 中所述 三种 组合 工况在 时域 内的 吊机测 试 点 的位 移 和力 ,加 载计 算可 得 结构动 力 响应 。
\ s  ̄ r o u l o t l o n o r e o
l —j Uj
K E Y p L A N E L . 4I m
图 l 甲板模拟 区域
图 2 有 限 元模 型及 边 界 条 件
1 . 3 单 位制 ANS YS 软件 并无 明确 的单位 制要求 , 只要 所 使用 的单 位统 一封 闭 即可 。为 了建模 方便 ,本文 采
表 2 工 况 描 述
工 况
A B 描 述 源自回转 ( S L E W )+ 变 幅( L U F F 1
回转 ( S L E W)+ 起 升( HO I S T )
C
变 幅( L U F F ) + 起升( H OI S T 1
图 3 回转 ( s l e w)
图 4 变幅 ( 1 u f f )
5 4卷
增刊 2
中
国
造
船
Vo 1 . 5 4 Sp e c i a l 2 NO V . 2 Ol 3
2 0 1 3年 1 1月
S HI P BU I L DI NG OF CH I NA
海洋石油工程固定式导管架平台TKY节点的焊接

海洋石油工程固定式导管架平 台 T KY 节 点 的 焊 接
孙 志广
( 海洋石油工程股份有 限公 司 , 天津 3 0 0 4 6 1 )
摘要
导管架作 为海 洋石油 工程 固定 式平 台 的支 撑结 构物 , 是 由钢 管 相贯 焊接 而成 的 空间桁 架 结构 , 其 中
r K Y节点是其最主要 的焊接结构 , 其焊接质量直接决定 了固定式平台的安全性和使用性 。文 中 以东海某 固定式 导
采用 的主 要 焊接 工 艺 参 数 见表 1 。预热 温 度 及 层 间温
度设计范围 : 1 2 . 7 m m≤母 材 厚 度 ≤3 8 m m, 最 低 预 热温度 4 0℃ , 最大层间温度 2 2 0 o C; 3 8 mm <母 材 厚 度 ≤5 0 mm, 最 低 预 热 温度 6 5℃ , 最 大层 间温 度 2 2 0
℃。
( 2 ) 焊 条 电弧 焊 +C O 气 体 保 护 焊 ( S M A W+
F C A W —G) , 支 管 角 度 ≥3 0 。 : 限定管径 1 6 8 m m 及 以
图 1 某 固定 式平 台
收 稿 日期 : 2 0 1 7— 0 2—1 3
上, 厚 度 8—8 0 m m; 使用 的焊材组合 为 L B 一5 2 U
UUV海底定点停驻受力特性及稳定性分析

UUV海底定点停驻受力特性及稳定性分析宋保维;朱信尧;单志雄;王鹏【摘要】UUV is playing a more and more important role in the world. A UUV that can park on the seabed has been designed in Northwestern Polytechnical University. This UUV can monitor the sea environment for a long time without adjusting its attitude. In order to ensure that this UUV can work normally, the stability of it when working on the seabed needs to be analyzed. In the full paper, we explain the stability analysis model of the UUV and the hydrodynamic forces on it in detail. In this abstract, we just add some pertinent remarks to listing the two topics of explanation. The first topic is the stability analysis model. In the first topic, the forces on the UUV were shown in Fig. 1 and the stability analysis model was defined. The second topic is the hydrodynamic forces on the UUV when parking on the seabed and it is covered in sections 2, 3 and 4. In the second topic, structured grids of the UUV are meshed using ICEM commercial software and the flow field around it is simulated using CFX commercial software. Section 2 describes the numerical method and boundary conditions of simulation. Simulation conditions are shown by Table 2 and the method of how to get a high quality structured grid is introduced in section 3. In section 4, simulation results of the forces on the UUV with different distances from the seabed, different velocities and different oblique angles are summarized in Figs. 5 through 10. Finally, the stability of the UUV parking on the seabed is analyzed and a group of parameters that canensure the UUV working stably on the seabed is given in the very last paragraph of subsection 4.4.%在简单介绍海底定点停驻UUV概念及工作过程的基础上,建立了其在海底时的稳定性分析模型,并推导出了航行器负浮力、主轴与两支撑点之间的半角θ、流体动力Fx、Fy之间的关系.为了研究航行器在海底时的流体动力特性,采用Ansys ICEM对其离海底不同距离及海底有不同倾角时的情况进行结构化的网格划分,并应用CFX软件对其在不同水流速度下的外围流场进行数值仿真,得到了其在海底时所受侧向力、升力随距海底的距离、海水流速及海底倾角的变化趋势.最后,对航行器在海底时的稳定性进行了分析并得到了一组能够保证航行器海底稳定的较好参数.【期刊名称】《西北工业大学学报》【年(卷),期】2012(030)001【总页数】8页(P94-101)【关键词】无人水下航行器;海底定点停驻;水动力特性;稳定性;CFX数值模拟;结构化网格【作者】宋保维;朱信尧;单志雄;王鹏【作者单位】西北工业大学航海学院,陕西西安710072;西北工业大学航海学院,陕西西安710072;中国船舶重工集团公司第705研究所,陕西西安710075;西北工业大学航海学院,陕西西安710072【正文语种】中文【中图分类】TP242.3;TJ61随着人类对海洋探测的深入进行,人们需要了解某一海域的环境随时间的变化情况,这就需要对某一海域的环境进行长期的定点侦查探测。
海洋石油工程吊装方案设计

海洋石油工程吊装方案设计一、前言海洋石油工程吊装是指将石油工程设备和材料从陆地运输至海上石油平台或船舶上的一种重要作业。
吊装作业的安全性和高效性直接关系到整个石油工程项目的进展和质量,因此吊装方案的设计和实施至关重要。
本文将对海洋石油工程吊装方案的设计进行详细分析和讨论,以期为相关工程人员提供一定的参考和指导。
二、吊装方案设计原则1. 安全性海洋石油工程吊装作业极具危险性,一旦发生意外将带来极为严重的后果。
因此,吊装方案的设计必须以安全为首要原则,确保所有作业人员和设备的安全。
2. 高效性吊装作业是油田建设的重要环节,其高效率的实施将对整个工程的进度和质量产生直接影响。
因此,吊装方案设计应尽可能提高作业效率,减少项目成本。
3. 环保海洋环境的脆弱性要求吊装作业在不影响海洋生态的前提下进行,减少作业对海洋环境的影响。
4. 合理性吊装方案的设计应该充分考虑到各种因素,包括气象、水文、地质条件等,确保吊装作业的安全进行。
三、吊装方案设计步骤1. 资料搜集在吊装方案设计前,需要对相关的资料进行搜集和分析,包括石油工程设备的技术资料、各种气象、海洋和地质情况,以及相关的安全法规和标准等。
2. 吊装需求分析根据工程的实际需要,对吊装作业的具体需求进行分析,包括吊装物体的尺寸、重量、形状、吊装高度、吊装距离、作业环境等。
3. 吊装方案设计根据吊装需求分析的结果,进行吊装方案的设计,包括吊装设备的选择,吊装工艺流程的确定,吊装方案的绘制等。
4. 安全评估对设计好的吊装方案进行全面的安全评估,包括吊装设备的承载能力、动力系统的可靠性、吊装过程中的危险因素等。
5. 完善方案根据安全评估的结果,对吊装方案进行适当地调整和完善,确保方案的安全性和实施的可行性。
6. 方案发布经过完善的吊装方案将提交相关主管部门审查并发布,以便开始实施吊装作业。
四、吊装方案设计中的关键问题1. 吊装设备的选择海洋石油工程吊装需要使用专业的吊装设备,包括起重机、钢丝绳、钢丝索等。
试论海洋石油平台吊机液压系统

试论海洋石油平台吊机液压系统摘要:海洋中有着丰富的石油资源,在海洋石油开发的过程中需要用到吊机,其承担着吊装货物的重任,在海洋石油平台中发挥着重要作用。
海洋石油平台吊机使采用的是液压系统,因为其自身具有独特优势,比如安全可靠,传动比较稳定,能够承受的荷载力大,投入成本少等。
本篇文章主要对石油开发中吊机液压系统结构进行分析,详细的阐述了吊机液压系统工作原理,以及吊机在工作过程中发生故障的应急处理措施,希望对海洋石油开发起到参考价值。
关键词:海洋石油平台;吊机;液压系统引言:石油是重要的战略资源,在人类社会发展中占据着重要地位,是不可或缺的一种能源。
随着我国经济的快速发展,对石油资源的需求也变得越来越大,海洋中有丰富的石油资源,海洋石油开发受到了广泛关注。
现代海洋石油开发依靠的是机械设备,吊机就是其中最为重要的一个设备,在石油平台中起着关键性的作用,承担着货物和人员的吊装工作。
石油平台的吊机采用的是液压系统,因为液压系统传动具有诸多优势,除了成本投入少以外,还拥有传动稳定性高,安全性好,承载力强等特点。
石油平台吊机在使用的过程中,只有掌握了液压系统的工作原理,以及设备出现运行故障时应急处理措施,才能保证吊机的安全稳定运行,为石油开采顺利开展奠定坚实基础。
一、石油开采中吊机液压传动系统的构成1、传动系统液压传动系统所使用的动力系统主要有两者,一种是由柴油作为燃料的动力系统,比如液压泵和柴油机,还有一种是用电能作为动力来源,比如联轴器和点电动机。
2、升降系统吊机是石油平台上承担着作业人员和货物的运输工作,具有升降的功能,这也是吊机最为重要的各项功能。
升降系统中包含着很多内容,比如绞车,它是由螺杆、转动臂、主杆、螺母等构成的。
升降系统的制动依靠的是绞车完成的,一旦出现了失去压力的现象,就可以利用弹簧装置将摩擦片连接起来,这样就能解决失压下安全制动的问题。
3、回转系统回转系统可以帮助吊机实现任意角度的回转,还能让吊机在任何角度回转后能够有效制动。
海洋平台吊点载荷试验分析及研究

- 33 -第8期图1 摆绳吊点海洋平台吊点载荷试验分析及研究刘超(海洋石油工程股份有限公司, 天津 300452)[摘 要] 在海洋石油平台作业中,由于涉及安全使用问题,需按业主要求在调试阶段对部分吊点进行载荷试验,以确认其安全性。
对于受力方向垂直于地面的吊点,一般在吊点下方直接布置配重块,然后,用吊带或钢丝绳、手拉葫芦、测力计将配重块与吊点连接,通过调整手拉葫芦,读取吊点所承受的载荷后,便完成了载荷实验。
但有部分吊点的受力方向与地面有一定角度,甚至主板方向平行于地面,为了避免载荷试验时吊点主板受到面外力而破坏,试验受力方向需要与吊点主板方向一致。
这就需要借助滑轮等工具改变吊点受力方向。
本文以某项目为例,针对不同受力方向下吊点的载荷试验方法进行分析,以便尽量减少试验过程对周围施工的影响,避免对油漆产生破坏,降低修补工作量和成本。
[关键词] 海洋平台;吊点;载荷试验;受力方向;分析作者简介:刘超(1984—),男,天津人,本科学历,高级工程师。
主要从事海洋钢结构设计、研究工作。
泰国项目共有4座组块,共计72个吊点需要按照业主要求进行载荷试验。
这些吊点分别用于救生艇、舷梯、冷凝臂、摆绳等的吊装,与平台作业者的安全密切相关。
这些吊点在组块的各层甲板片上均有分布,以摆绳和冷凝臂吊点为例,进行载荷试验方法的研究和设计。
图2 冷凝臂吊点由图1及图2可知,摆绳吊点受力方向垂直于地面,可按照常规思路,在吊点下方布置钢丝绳、配重块等进行载荷试验。
而冷凝臂吊点主板平行于水平面,其受力方向与主板平面相一致,如果按照传统方法在吊点下方布置配重块,会使其在载荷试验过程中受到较大的面外力而破坏[1]。
且试验时组块附近脚手架林立,交叉作业多,应尽量避免由于载荷试验而大规模重复拆、搭脚手架。
下面将分别对两种吊点的载荷试验方法进行阐述和分析。
1 冷凝臂吊点载荷试验方法分析1.1 冷凝臂吊点的结构形式及布置冷凝臂吊点位于平台主立柱旁甲板边缘,如图3及图4所示。
现役海上石油平台吊装技术的研究和应用

现役海上石油平台吊装技术的研究和应用发表时间:2017-10-20T13:58:12.677Z 来源:《防护工程》2017年第16期作者:王玮[导读] 随着现役海上石油平台使用时间的增加,平台上设备和设施的维修、改造、更新工程将必不可少。
海洋石油工程股份有限公司天津塘沽 300452摘要:随着海洋石油天然气开发的技术和装备能力的快速提升,海洋石油天然气平台生活楼模块安装采用大型浮吊海上整体吊装至平台的方案。
海上大型浮吊资源稀缺且使用成本极高,生活吊装后,如何用最短的时间、最有效的组织管理完成与平台的连接调试,达到投用入住条件,实现平台生活楼生活自给,尤为重要。
本文介绍海上吊装的技术特点,分析了海上吊装方法的选择与应用,并预测了未来海上吊装技术的发展方向。
关键词:海上石油平台;吊装;技术随着现役海上石油平台使用时间的增加,平台上设备和设施的维修、改造、更新工程将必不可少,并呈现逐年增加的趋势,在这些工程的实施过程中,吊装技术扮演着重要的角色,不同吊装技术的使用直接到影响工程项目的费用、进度、安全、质量等方面的控制。
本文研究的吊装系指在现役海上石油平台上使用吊车、浮吊等吊装机具对设备、设施从船舶上吊起到安装就位全过程的统称。
吊装可以通过一个吊装机具进行一个动作来完成,也可以通过多个吊装机具进行多个连续性动作来完成,每个吊装过程都需要吊索具配合进行。
一、吊装方法的选择与应用目前,海上石油平台上的设备、设施的吊装一般采用平台吊车、浮吊、简易装置、使用甲板悬伸结构吊装四种主要的吊装方法。
1、平台吊车吊装。
使用平台上的固定吊车进行吊装是最常用的一种吊装方法,该方法的使用有两种情况:一种情况是设备、设施从运输船舶上起吊到其安装就位的过程中,其重量均小于该位置下吊车回转半径内的安全工作负荷SWL,这种情况下设备、设施可一次吊装就位;另一种情况是设备、设施在起吊位置时,吊车回转半径的安全工作负荷SWL大于其重量,而在安装位置时,该位置下吊车回转半径的安全工作负荷SWL小于其重量,该情况下需要将设备、设施先吊至吊车负荷范围内距安装位置最合适的位置,然后再使用滑移法、导索法、夺吊法等其他方法进行吊装就位。
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注 :对应最 大弯矩 的吊机 工作 半径L 为2 0 m ,吊机臂与水平 位 置夹 角 为 5 O . 3 。 。 对 应 的 额 定载 重 能 力S W L H 为l 2 . 8 t 。
第5 期
李记忠等 固定式海洋石油平 台吊机底座 受力特性研究
一 3 7 一
表2 强度校 核结果
许用应力 M P a
受压/ F a 受弯/ F b
2 00 .3 2 40 .5
实际应力 M P a
受 压
5 .8 9
应力 比
O .6 7
吊机 的 循 环 次 数 为 1 0 0 0 0 0 0 次 , 根 据 AI S C AS D 9 t hT a b l e A— K4 . 1 ,该循环 次数 属于 类型3 。
于 吊机 底 座 的 受力 特 性 以及 结 构 校 核 结 果 有 着 较 大影 响 , 因此 对 于 固定 式 海 洋 石 油 吊机 底 座 的 研 究是 非常 必要 的 。 1吊机荷载
表1 吊机主要参数 吊机底座 吊机参数 吊机底 座承 受荷载 材料参数
直 径/ D( 吊机 臂 长 度 最 大 吊 重 吊机臂重/ 垂 直 力 / 弯 矩 / 弹 性 模 量 屈 服 强 度 咖) 壁 厚/ t ( m m ) 高度/ H 1 ( m ) ( m ) ( t ) G 1( t ) F ( k N ) M ( k N ・ m ) ( N / m m ) M P a
3结构 校 核 3 . 1 强 度校 核
图i 吊机 简化 模型示意图 作者简介 :李记忠 ( 1 9 8 4 一),男,山西阳高人 ,硕士研究生
工程师。从事海洋工程结构设计工作 。
根据AP I . R P . 2 A,实际 应力 和许 用 应力 以及 组 合应 力 比如表2 所示 。
一
3 6 一 一 论 文广场
石油 2 0 1 7 和 年 化 第 工 2 0 设 卷 备
固定式海洋石油平 台 吊机底座 受力特性研 究
李记忠 ,王晓蕾 ,张海荣 ,刘士杰 ,祝涛 ,高峰 ,魏 永佳
( 海洋石 油工程 股份有限公司 ,天津 3 0 0 4 5 1 )
[ 摘 要] 固定式平 台上的 吊机荷 载为往复荷载 ,设 计 吊机底座时需考虑强度 、刚度及疲劳 问题 。本 丈基 于A P I ~ 2 C 和A I S C  ̄ 个规 范研 究了吊机 底座的受力形式并对其 结构进行校核 。分析 了吊机底座 高度 、吊机 工作 半径及 吊重 三个参数 变化对底 座 强度 、刚度及疲劳强度的影响规律 ,可为 吊机底座 的5 - 程设计提供参 考。
吊机 在 使 用 过 程 中 , 要 承 受 自身 重 量 ,考 虑 动态 效应 的起 吊荷 载 以及 风 荷 载 。对 于 固 定 式平 台 ,在 风浪 较 平 静 的海 域 ,可 以根 据 经 验 系 数法 选用2 . 0 的动态 系数 ,此 时 前倾 力和 风 力可 以取0 。 侧 倾 荷 载取 2 %的垂 直荷 载 ,因 水平 荷 载 相 对 于 垂 直荷 载 产 生 的 内 力较 小 , 因此 可 忽 略 不 计 。计 算 吊机 底 座 的 内 力 时 需要 考 虑 吊机 自重 和 吊重 荷 载 的最 不利 组合 。 2吊机 参数 某平 台 吊机 的主 要参 数如 表 1 。
类型
1
受 弯
1 5 4. 44
大于等于
2 00 00
小于
1 00 00 0
2
1 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0
20 00 00 0
5 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0
实 际受 压应 力
0 3 81 6x1 — :5 . 8 9 MP a “ A 性 矩 :
A-—x ( D2 -( D- 02 )
一
—
:l : l 3 ’ 8 ^  ̄ 5 t 1 4 1 . 5 ) m2 , " ,
4
, :—  ̄ r x ( ( D4 - ( D - i f ) : 3
— .
7 4×1 0 ・ 。
6 4
[ 关键词] 海上平台: 吊机底 座;强度 ;刚度 ;疲劳;影响规 律
海 洋 石 油平 台 吊机 的 作 用包 括 从供 给 船 上 起 吊 货物 和 作 业 人 员 以及 进 行 平 台上 货 物 的 搬 运 , 是平 台 必 需 的重 要 设 备 。 以往 吊机 的 研 究 多 集 中 在 吊机 装 备 的结 构 设 计 上 ,对 于 吊机 支 撑 结 构 即 吊机 底 座 研 究 较 少 。受 平 台 总 体 布置 以及 设 备 货 物 重 量 的影 响 , 吊机 底 座 的 高 度 、 吊机 工 作 半 径 以及 吊重 对 于 每 个 平 台均 不 相 同 ,而 这 些 因 素 对
:
、
受 压应 力 比
根 据AI S C AS D 9 t h T a b l e A— K4 . 3 ,许用 疲劳应 力 幅为9 0 MP a 。
、 、
五 :三 :o o3< o . 1
.
连接 分类
A
B
类型 1
4 3 4
: 一 :
—
3
4
实 际弯 矩应 力
吊机 底 座 的位 置 一 般 情 况 都 是 双 面 开 坡 口熔 透 焊缝 ,根 据AI S C AS D 9 t h T a b l e A. K4 . 2 ,连接类 型为C。
、,
_ , 华: 7 丽 ■ 7 0 3 x 1 0 6 x 7 5 0 4 4