海洋工程装备概论:桩式海洋平台汇报论文
桩式海洋平台
当今世界面临着人口、资源和环境三大问题。
随着世界人口的增长和陆地资源因加速开采而日渐枯竭,海洋资源的开发、海洋环境的保护与利用已成为世界各国普遍关注的问题。
世界上第一座固定式海洋平台建于1887年,它安装在美国加利弗尼亚的油田上,实际上是一座木结构的栈桥。
二战后,用于战争中的许多先进科学技术成果被应用到海洋开发中。
1947年在美国墨西哥湾水深6米处成功地安装了世界上第一座设备齐全的钢质导管架平台。
开创了海洋开发的新时期。
此后,海洋平台得到了迅速的发展。
上世纪七十年代末,钢制导管架平台已经安装于300多米的海域,而到了1990年具有486米高的巨型导管架平台也已工作与墨西哥湾400多米的水深中。
这种导管架式平台在随后的多年中逐渐地扩展到更深的水域和更恶劣的海洋环境中。
这些平台以勘探、开发海洋资源为主,其中尤以开发、储藏石油和天然气的平台占多数。
自上世纪四十年代美国安装使用了世界上第一座钢质导管架式平台(Steel Jacket Offshore Platform)以来,这种结构已经成为中浅海海洋平台的主要结构型式。
随着海洋石油开发的迅速发展,导管架式海洋平台被广泛用于海上油田开发、海上观光以及海洋科学观测等方面。
迄今为止,世界上建成的大、中型导管架式海洋平台约有2000余座。
工作水深已达到四、五百米。
结构形式“导管架”的取名基于管架的各条腿柱作为管桩的导管这一实际。
固定式钢质导管架海洋平台主要由两部分组成: 一部分是由导管架腿柱和连接腿
柱的纵横杆系所构成的空间构架。
腿柱(或称导管)是中空的,钢管桩是一根细长的焊接圆管,它通过打桩的力一法固定于海底,由若干根单桩组成的群桩基础把整个平台牢牢地固定于海床。
腿柱和桩共同作用构成了用来支撑上部设施一与设备的支撑结构:另一部分由甲板及其上面的设施与设备组成,是收集和处理油气、生活及其它用海洋工作平台按其结构特性和工作状态可分为固定式、活动式和半固定式三大类。
固定式平台的下部由桩、扩大基脚或其他构造直接支承并固着于海底,按支承情况分为桩基式和重力式两种。
桩基式平台:①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。
导管架由
导管(即立柱)和导管间的水平杆和斜杆焊接组成,钢桩沿导管打入海底。
打桩完毕后,在两者的环形空隙内用水泥浆等胶结材料固结,使桩与导管架形成一个整体,以承受巨大的竖向和水平荷载。
若桩的承载能力不能满足要求时,可在立柱之间和角立柱的周围增设钢桩。
这种平台施工时一般先在陆地上预制导管架,再用驳船拖运就位进行安装,通过调节压舱水使驳船倾斜,然后用卷扬机将导管架送入水中,由其自身浮力悬浮在水中,再向导管架立柱内灌水,同时用起重船把导管架竖立就位于海底井址,再将桩逐段连续打入海底土层固定。
用于深海的导管架高度很大,整体运输困难,可采用分段制造,分段下水连接而成。
②塔架型平台。
另一种适于软土地基的桩基平台。
由腿柱(通常直径达6米)、水平杆和斜杆及大梁(圆形或箱形)组成。
为减小挡水面积,桩均设置在腿柱内,排成圆形,桩顶与腿柱焊接,空隙内灌入水泥浆,以防止薄壁腿柱发生局部压屈,并使桩固定在腿柱下端。
施工时将塔架侧放并拖运就位,注入压舱水,使塔架直立,然后打桩,最后安装平台甲板。
在自然条件恶劣的深水区,目前多采用导管架和塔架的组合方式。
桩式海洋平台是我们重点介绍的对象。
1、群桩式平台
群桩式平台要求先在海上打好群桩,然后在桩上拼装平台甲板与设备。
由于此式平台,在海上的工作量大,施工期长,因受海上环境的限制,已很少采用。
2、桩基式(导管架式)平台
桩基式平台用钢桩固定于海底。
钢桩穿过导管打入海底,并由若干根导管组合成导管架。
导管架先在陆地预制好后,拖运到海上安放就位,然后顺着导管打桩,桩是打一节接一节的,最后在桩与导管之问的环形空隙里灌入水泥浆,使桩与导符连成一体固定于海底。
这种施工方式,使海上工作量减少。
平台即设于导管架的顶部,高于作业的波高,具体高度须视当地的海况而定,一般大约高出4~5米,这样可避免波浪的冲击。
桩基式的整体结构刚性大,能适用于各种土质,是目前最主要的固定式平台。
但其尺度、重量随水深增加而急骤增加,所以在深水中的经济性较差。
3、腿柱式平台
桩基式平台由于杆件多,间距小,如在冰区作业,不利于流水的移动,且承受冰挤压的面积较大,导致整个平台的受力状态恶化。
乃改用腿柱式,其特点为弦杆的数量少。
例如采用四腿柱式的,其撑材数量大为减少,甚至在潮差带这一区域常不设撑材,使承受冰挤压的面积大为减少,冰对腿柱的作用力也减小,平台的受力状态大为改善。
所谓弦杆即腿柱,一般直径为5~6米,每根腿柱内要打若干根桩,以加强腿柱,立管也设在腿柱内,受到较好的保护。
腿柱式的整体造构刚性不及桩基式,仅适用于冰区。
下面重点介绍应用最广的桩式海洋工作平台,导管架式平台。
“导管架”的取名基于管架的各条腿柱作为管桩的导管这一实际。
固定式钢质导管架海洋平台主要由两部分组成: 一部分是由导管架腿柱
和连接腿柱的纵横杆系所构成的空间构架。
腿柱(或称导管)是中空的,钢管桩是一根细长的焊接圆管,它通过打桩的力一法固定于海底,由若干根单桩组成的群桩基础把整个平台牢牢地固定于海床。
腿柱和桩共同作用构成了用来支撑上部设施一与设备的支撑结构:另一部分由甲板及其上面的设施与设备组成,是收集和处理油气、生活及其它用途的场所。
导管架式平台,主要由四大部分组成:导管架、桩、导管架帽和甲板。
在一般情况下,甲板由模块组成。
模块:也称组块。
由各种组块组成平台甲板。
平台可以是一个多层甲板组成的结构,也可以是单层甲板组成的结构,视平台规模大小而定。
如钻井区域的模块可称为钻井模块;机械动力区可称为动力模块;生活区称为生活模块等。
在许多情况下,导管架帽和甲板模块合二为一,所以这时导管架式平台仅分为导管架、桩和甲板模块三部分。
导管架式海洋工作平台有着很多优势,主要包括三个方面:
(1)技术成熟、可靠;
(2)在浅海和中深海区使用较为经济;
(3)海上作业平稳和安全,具有适应性强、安全可靠、结构简单、造价低。
当然缺点也有,主要包括四个方面:
(1)随着水深的增加费用显著增加;
(2)海上安装工作量大;
(3)制造和安装周期长;
(4)当油田预测产量发生变化时,对油田开发方案进行调整的适应性受到限制。
从海洋平台发展的趋势看,应将海洋平台的开发重点放在半潜式平台的设计和制造上,因为这种平台技术含量高,市场前景广阔,是将来发展深海海洋平台的方向。
但同时,对于导管架式平台、自升式平台这两种典型平台,由于目前其市场的占有率还很高,可以作为进入海洋平台领域的切入点力争尽快突破。
目前,随着国家对海洋工程及其装备的重视和加大投入,国内研究所的任务是要研发出运动性能好、可变载荷大、稳性储备足、定位性能好、结构形式优良、装备水平高、作业效率高、综合性能好的海洋工程设计方案,努力使海洋油气装备自主化,提高我们国家在国际上海洋工程领域的竞争能力。
目前,装备制造重心已经转到东北亚、东南亚――韩国、日本、新加坡等国家。
按照这个发展趋势,可以预测不久的将来,装备制造重心将转向我国。
国内各大船厂的任务就是如何抓住这个机遇,合理利用本身资源,不断提高船厂的建造水平,降低建造成本。
不但实现海洋工程及其装备建造自主化,而且还要为世界其它国家建造海洋工程及其装备,让我国变成世界上最大的海洋工程及其装备的研发基地以及最大的组装基地。
船舶与海洋工程论文 导管架式三桩腿简易平台设计
第一章前言随着社会的发展和科学技术的进步,人类社会对能源的需求越来越大。
陆地上的油气资源经过长时期大规模的开发之后已日趋枯竭,油气勘探与开发渐渐转向了资源丰富的海洋,并形成了投资高、风险大并且高新技术密集的海洋工程产业。
目前世界上己有39个国家(或地区)从事近海石油开发,22个国家(或地区)从事近海天然气开发。
而现在随着大陆架浅海石油勘探开发技术的进步,海上石油开发中大陆架石油的开发占其中很大一部分。
我国海域辽阔,其中大陆架面积约有110万平方公里,渤海,黄海,东海和南海都有大面积的沉积盆地,其中具有油气勘探价值的面积在60万平方公里以上,即一半以上的海域有宝贵的石油。
预测的石油储量达250亿吨,这是我国海上石油天然气开发的丰富资源基础。
我国从1957年便已开始进行海洋石油勘探开发,从1979年实行改革开放以来,我国的海上石油开发更是进入高速发展期,到2005年,我国的海上原油生产能力已达到4000万吨。
目前海洋石油己成为我国重要的原油生产基地。
但是由于地质条件等原因,海底石油的分布是不规则的,并不是所有油田的储量都很大,尤其在浅海已探明有很大~部分小油田,如果按大油田投资规模来开采这些小油田很可能得不偿失。
这些油田被称为边际油田。
与已经开发的油田相比,这些边际油田的总储量相当可观。
在石油消耗量日益增加而石油储藏量日趋减少的今天,如何经济地开发边际油田,已成为石油工业的热门话题。
而怎样选择一个最优的边际油田开发方案,即采用哪种类型的采油平台,则是一个急需解决的决策课题。
边际油田开发,节省工程投资是很重要的一环,只有降低建设投资和控制生产成本才具有经济价值,适用于边际油田和极浅海区油田开发的轻型平台技术具有在边际油田开发中良好的应用前景。
本文进行了浅海20米水深两腿三桩式简易平台的设计,主要包括以下几方面内容:1.对ANSYS有限元软件的学习2.平台选型、主尺度和构件尺寸的确定;3.环境载荷计算及各工况载荷的组合;4.建立ANSYS模型,进行结构有限元分析;5.利用ANSYS程序对平台进行静力强度校核;6.利用ANSYS程序对平台进行动力分析;7.桩基承载力计算。
深海海洋工程装备技术发展现状与趋势论文
深海海洋工程装备技术发展现状与趋势研究【摘要】随着全人类科技与经济的飞速发展,世界各国对各种天然资源的需求日渐旺盛。
地球陆地天然资源的有限性,趋使人们往深海寻找人类需要的各种天然资源,如石油、天然气等重要工业能源;这些能源在我国工业、农业生产以及军事方面和人民生活中都有着极为广泛的运用。
本文对海洋油气钻采平台以及海洋油气储存设施等工程装备的现状进行了介绍分析;以海洋工程装备技术中的半潜式平台、张力腿平台、立柱式平台等技术为切入点,对海洋工程装备技术未来发展趋势做了相应的研究。
海洋工程是一个复杂又庞大的科技工程项目,其需要先进的技术,和针对海洋开采的工程设备,主要包括:海洋石油天然气钻井开采采平台、海洋石油天然气储存装备设施、海洋钻井船。
在陆地油气资源有限,人类对石油和天然气的需求又不断攀升的矛盾中,海洋深海钻井开采平台是海洋油气开采的基础设施保障;在广博的大海上,天气变化快,风浪和海流等因素对海上钻井平台造成一定的安全威胁,为有效避免这些潜在的危险,就需要在不同的自然条件下采用不同的钻井平台。
目前海洋深海钻井开采平台主要分为固定式平台和移动式平台。
其中固定式平台包括重力式平台和桩式平台(导管架式);移动式平台包括了浮式平台、座底式平台、顺应式平台。
海上钻采平台不仅要保证正常的油气钻采工作,还需要提供给钻采人员日常生活的平台。
海上油气短期储存设备FPSO(浮式生产储油卸油轮),其用油轮和驳船改装或者完全新建而成,设备主要功能是采油和储油。
2.海洋工程装备技术未来发展趋势近年,随着海洋科技的发展,各类新型的平台也不断涌现出来,这里主要探讨一下三种不同的海上钻采平台技术。
2.1半潜式平台技术发展简述半潜式钻井平台这种作业平台采用锚泊定位或者动力定位,作业时处于半潜状态,通常用于作业水深60-3050米的海洋区域,但是随着科学技术技的不断革新和进步,深海作业的水深越来越深。
此种海洋钻采平台深受世界各国欢迎,占全球已有钻采平台的六分之一,其对科学技术水平要求高,造价也较高;其优点是海上抗风能力达到100-120kn,可抵御16-32米的海浪;甲板的面积大、可达8千吨的物体载重量;适应深水作业;钻井能力强,通常可达六千至一万米;除了这些基础的硬件设施,其多种作业功能和良好的移动性、全天候的工作能力等优点都使之成为最受欢迎钻采平台的推手。
海洋平台桩基工程设计分析与工程实践
海洋平台桩基工程设计分析与工程实践发布时间:2022-11-11T02:57:30.154Z 来源:《新型城镇化》2022年21期作者:罗统寿[导读] 桩是基础中的柱形构件,它的作用在于穿过软弱的压缩性土层或水,把来自上部结构的荷载,传递到更硬或更密实且压缩性较小的土体或岩石上。
天津市禾厘油气技术有限公司天津滨海新区海洋高新区 300450摘要:在随着科技的进步与发展,海洋平台也向大型集成化、深水方向发展,其结果必然对桩基的要求更加苛刻,因此钢桩也向大直径、超深入泥方向变化。
因此容易导致拒锤等现象,为了克服这一难题,本文以波动理论、打桩系统模型为基础,结合实例,利用GRLWEAP 软件对钢桩基础进行了分析。
关键词:海洋;平台;桩基工程;设计分析;工程实践引言桩是基础中的柱形构件,它的作用在于穿过软弱的压缩性土层或水,把来自上部结构的荷载,传递到更硬或更密实且压缩性较小的土体或岩石上。
随着国民经济的发展,我国的基础设施建设如火如荼,桩基在高层建筑、大跨度桥梁、高速公路、港口和近海工程中的应用越来越广泛。
一.海洋平台桩基工程分析桩基的贯入过程是在桩锤的多次锤击作用下,桩体不断向地基土中深处运动的连续过程。
在这一连续过程中,桩锤-桩-土已不是一个固定的体系,而是一个不断变化的系统,在这个变化的系统中,桩锤、桩与土体始终保持着共同作用。
实践表明,沉桩过程中桩身主要受轴力作用,各点处于单向应力状态,应力与应变基本成直线关系,处于弹性阶段。
因此作沉桩分析时,可将桩体视为弹性体。
在动力沉桩施工过程中,桩的贯入过程造成了桩周土颗粒的复杂运动,使桩周土体发生变化,桩尖“刺入”土体中时,原状土的初始应力状态受到破坏,造成桩尖下土体的压缩变形,土体对桩尖相应产生阻力,随着桩贯入压力的增大,当桩尖处土体所受应力超过其抗剪强度时,土体发生急剧变形而达到极限状态,土体产生塑性(粘性土)或挤密侧移和下拖(砂性土),桩尖下土体被向下和侧向压缩挤开,桩继续“刺入”下层土体中。
钻孔灌注桩技术在海洋工程中的应用与挑战
钻孔灌注桩技术在海洋工程中的应用与挑战引言钻孔灌注桩技术(Drilled Shaft Pile)是一种常用于建筑和土木工程中的深基坑工程技术。
随着海洋工程的发展,钻孔灌注桩技术也被广泛应用在海洋工程领域中,如海洋平台、海上风电场等。
本文将探讨钻孔灌注桩技术在海洋工程中的应用,并阐述其所面临的挑战。
钻孔灌注桩技术在海洋工程中的应用1. 海洋平台建设海洋平台是用于进行海上油气采集、海上风电等海洋工程活动的基础设施。
钻孔灌注桩技术在海洋平台建设中扮演着重要的角色。
通过将钻孔灌注桩引入海底,在海洋平台的基础工程中发挥着稳定地基和承载重量的作用。
钻孔灌注桩能够有效地分散荷载,增加平台的稳定性和抗压能力。
2. 海上风电场建设海上风电场是利用风能进行发电的设施,由于需要在海底安装支撑结构,其基础建设是海上风电场建设的关键环节。
钻孔灌注桩技术被广泛应用于海上风电场建设中。
通过在海底钻孔并注入混凝土,形成钻孔灌注桩,能够稳固地支撑海上风力发电机组,提供稳定的基础支持。
3. 海洋桥梁和隧道建设海洋桥梁和隧道是重要的海洋交通工程设施,而钻孔灌注桩技术在这类工程中也发挥着重要的作用。
通过钻孔灌注桩的建设,可以加固海洋桥梁和隧道的地基,提高其抗震和承载能力。
钻孔灌注桩技术在海洋工程中的挑战1. 海洋环境的影响钻孔灌注桩技术在海洋环境下面临着更加复杂的工程条件和挑战。
海浪、洋流、海底地质等因素都会对钻孔灌注桩的建设和稳定性产生影响,需要进行更加精确的设计和施工。
2. 海底地质条件和复杂性海洋底部的地质情况常常十分复杂,如软土、软弱砂类地层等,给钻孔灌注桩的构建和固定带来了困难。
对于地壳变动频繁的海域,海洋工程师需要针对具体地质条件进行深入研究,并针对性地采取相应的技术措施。
3. 施工环境和条件钻孔灌注桩技术的建设需要大量的设备和人力,海洋环境下的施工环境十分复杂。
考虑到海洋环境的特殊性,施工人员需要具备相应的技术和经验,并对施工条件进行合理的调整和优化。
《2024年V-H荷载作用下海洋平台吸力式桩桶桩土承载特性研究》范文
《V-H荷载作用下海洋平台吸力式桩桶桩土承载特性研究》篇一一、引言随着海洋能源开发的深入进行,海洋平台建设愈发显得重要。
吸力式桩桶作为海洋平台基础的重要构成部分,其承载特性直接影响着海洋平台的安全性和稳定性。
本文将重点研究V-H荷载作用下,海洋平台吸力式桩桶桩土的承载特性,为海洋平台的设计和施工提供理论依据。
二、V-H荷载与吸力式桩桶概述V-H荷载是指垂直荷载(V)和水平荷载(H)共同作用下的荷载形式,是海洋平台承受的主要荷载之一。
吸力式桩桶是一种利用负压原理将桩桶与土体紧密结合的基础结构,具有较好的承载力和稳定性。
三、研究方法与实验设计本研究采用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法,对V-H荷载作用下吸力式桩桶桩土的承载特性进行研究。
实验设计包括模型制作、加载方式、数据采集等方面。
模型采用1:10的比例制作,以模拟实际海洋环境中的情况。
加载方式采用逐步增加V-H荷载的方式,以观察吸力式桩桶的承载特性变化。
数据采集包括桩土界面压力、桩身变形等关键数据。
四、实验结果与分析1. 桩土界面压力分析实验结果显示,在V-H荷载作用下,吸力式桩桶与土体之间的界面压力呈现出明显的变化趋势。
随着荷载的增加,界面压力逐渐增大,且在垂直荷载作用下,界面压力的增加更为显著。
这表明吸力式桩桶在垂直荷载作用下与土体的结合更为紧密。
2. 桩身变形分析在V-H荷载作用下,吸力式桩桶的桩身变形呈现出一定的规律。
垂直荷载作用下,桩身变形主要表现在垂直方向上,而水平荷载作用下,桩身产生一定的侧向变形。
通过数值模拟和实验数据的对比分析,可以发现,吸力式桩桶在V-H荷载作用下的变形特性与土体的性质、桩桶的结构形式等因素密切相关。
五、结论与建议本研究表明,在V-H荷载作用下,吸力式桩桶与土体之间的界面压力和桩身变形均表现出明显的变化规律。
吸力式桩桶在垂直荷载作用下与土体的结合更为紧密,而在水平荷载作用下则会产生一定的侧向变形。
为提高海洋平台的稳定性和安全性,建议在海洋平台设计和施工过程中,充分考虑V-H荷载对吸力式桩桶承载特性的影响,并采取相应的措施加强桩桶与土体的结合力,减小桩身变形。
《2024年V-H荷载作用下海洋平台吸力式桩桶桩土承载特性研究》范文
《V-H荷载作用下海洋平台吸力式桩桶桩土承载特性研究》篇一一、引言随着海洋资源开发利用的深入,海洋平台作为重要的海洋工程设施,其安全性和稳定性越来越受到关注。
在海洋平台的设计和建造过程中,桩基承载力是关键因素之一。
其中,吸力式桩桶桩因其独特的施工方法和良好的承载性能,在海洋平台中得到广泛应用。
然而,在V-H荷载(垂直荷载和水平荷载)作用下,其与土体之间的相互作用机制和承载特性尚需进一步研究。
因此,本文对V-H荷载作用下海洋平台吸力式桩桶桩土承载特性进行了研究。
二、研究背景与意义随着全球能源需求的增加,海洋能源开发成为重要的战略方向。
海洋平台作为海洋能源开发的重要基础设施,其安全性和稳定性直接关系到工程项目的成败。
吸力式桩桶桩因其施工方便、适应性强等优点,在海洋平台中得到广泛应用。
然而,在V-H荷载作用下,其与土体之间的相互作用机制和承载特性受到多种因素的影响,如土体性质、桩型参数、荷载条件等。
因此,研究V-H荷载作用下海洋平台吸力式桩桶桩土承载特性,对于提高海洋平台的安全性和稳定性具有重要意义。
三、研究方法与内容本研究采用理论分析、数值模拟和现场试验相结合的方法,对V-H荷载作用下海洋平台吸力式桩桶桩土承载特性进行研究。
具体研究内容包括:1. 理论分析:通过建立吸力式桩桶桩与土体相互作用的理论模型,分析V-H荷载作用下桩土相互作用的机理和影响因素。
2. 数值模拟:利用有限元软件,对不同土体性质、桩型参数和荷载条件下的吸力式桩桶桩进行数值模拟,分析其承载特性和破坏模式。
3. 现场试验:在实际海洋工程中进行现场试验,对吸力式桩桶桩在V-H荷载作用下的实际承载性能进行测试和分析。
四、结果与讨论1. 理论分析结果:通过建立的理论模型,发现V-H荷载作用下,吸力式桩桶桩与土体之间的相互作用受到土体性质、桩型参数等因素的影响。
其中,土体的内摩擦角、粘聚力和压缩模量等性质对桩土相互作用有显著影响。
此外,桩的直径、壁厚、入土深度等参数也会影响其承载性能。
自升式海洋平台桩腿强度及稳定性分析(1)
σb/MPa
164.909 156.011 37.866 174.737 155.798 40.124 131.496 146.097 35.974
σ/MPa
201.819 199.141 38.165 212.840 200.227 40.423 165.475 183.047 36.273
第十四届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集
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自升式海洋平台桩腿强度及稳定性分析
蒙占彬,田海庆,Biblioteka 敦秋(胜利石油管理局 钻井工艺研究院,山东 东营 257061) 摘要:以国内某自升式钻井平台为例,并对利用有限元分析软件 ANSYS 对自升式海洋平台桩腿强度及稳定性分析的方法 进行介绍,提出了一种考虑桩腿齿条等构件作用的改进计算方法。 关键词:桩腿;强度;稳定性分析
表 3 自存工况作用力(90°)
构件 厚度/mm 50 艏桩 45 36 50 左艉桩 45 36 50 右艉桩 45 36 弯矩 My( / kN· m) 弯矩 M z / (kN· m) 2 324 1 692 373 1 305 950 209 1 143 742 163 60 809 51 789 9 736 64 467 51 737 10 322 56 828 48 518 9 255 轴力 Fx /kN 22 305 23 975 137 23 026 24 697 137 20 653 20 534 137
150
第十四届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集
3.2.3 计算结果 将表 1、表 2 及表 3 的数据代入式(6)进行计算,得到桩腿不同壁厚最危险单元的计算轴向应力 σa、 计算弯曲应力 σb 及计算组合应力 σ,如表 4 所示。
海洋平台钢桩滚装上船装备的研制
海洋平台钢桩滚装上船装备的研制吴海忠【摘要】本文阐述了一种新型海洋平台钢桩上船设备的研制.主要对该设备的原理、组成、主要设计要点及设计方法进行了详细介绍.该设备主要利用滚动摩擦力小的原理来实现大型超重钢桩的运输.研制的设备能保障大型超重钢桩的平稳安全移动,设计的要点为运输轨道的有限元分析(保障运输轨道的承载能力及运输能力).本文给出了新型钢桩上船装备研制的完整设计理念,该装备的设计可为后续同类海洋工程装备的研发提供有益的参考.【期刊名称】《石油和化工设备》【年(卷),期】2016(019)001【总页数】3页(P20-22)【关键词】海洋平台;钢桩装船;大型运输装备;有限元分析;反馈控制【作者】吴海忠【作者单位】海洋石油工程(青岛)有限公司,山东青岛266000【正文语种】中文钢桩是海洋平台固定到海底的关键结构。
钢桩的直径一般在2m以上,散装长度大约12m,将如此重的结构物安全地转移到驳船上运往海上进行现场安装,一直是一个较为艰巨的工程施工。
限于吊装能力、吊装半径的限制以及安全方面的考虑等因素,履带吊和码头吊均不可行。
以往的通常做法是用浮吊将钢桩调运至驳船上,浮吊具有很好的海上吊装能力,可以轻松地完成此项作业。
存在的问题是浮吊的费用高昂,一天的作业费用高达数十万人民币。
对于视进度、质量、费用为关键要素的大型工程而言,迫切需要改进此问题。
在海洋工程中,大型结构物的装船有如下方法:①SPMT小车运输装船,这种装备灵活方便;②浮吊吊装装船,这种装备的短距离装船能力很强,但费用很高;③拖拉滑移装船,早期的海洋平台装船大多采用这种形式,投入较小,但需要占用具备相当载荷能力的滑道。
这三种装船方式对于大批量的散装钢桩都不能直接应用。
SPMT小车装船运输钢桩,需要解决钢桩在车上的固定以及钢桩的上车、卸车问题,由于钢桩容易滚动,SPMT小车运输钢桩装船有很多困难;浮吊吊装装船是惯用的钢桩装船方式,但费用太高;传统的拖拉滑移装船一般用于解决整个的大型结构物的装船,对于散装钢管并不适用。
海洋钻井平台技术现状发展趋势论文
浅谈海洋钻井平台技术现状与发展趋势摘要:海洋石油钻井平台是我国海洋油气开发的主要基础装备,目前我国海洋石油装备产业在海洋油气产业持续快速发展的带动下,正处于高速发展的新时期,本文主要阐述了我国海洋平台技术,并分析了海洋钻井平台技术的一些特点,最后针对海洋钻井平台未来发展趋势进行论述,仅供参考。
关键词:海洋平台;钻井平台;平台技术;发展趋势分类号:te238一、海洋平台技术概况海洋工程项目是我国一个庞大的科技系统工程,它主要是针对海洋石油开采而言的海洋工程装备包括油气钻采平台、油气存储设施、海上工程船舶(海洋地质勘探船、供应船、拖船、起重船、打捞救助船、海底电缆铺设船、铺管船)等。
这其中的海洋平台是集油田勘探、油气处理、发电、供热、原油产品储存和外输、人员居住于一体的综合性海洋工程装备,是实施海底油气勘探和开采的工作基地。
海洋平台结构复杂、体积庞大、造价昂贵,特别是与陆地采油设备相比,它所处的海洋环境十分复杂和恶劣,台风、海浪、海流、海冰和潮汐还有海底地震对平台的安全构成严重威胁。
与此同时,由于环境腐蚀、海生物附着、地基土冲刷和基础动力软化、构件材料老化、缺陷损伤扩大以及疲劳损伤累积等因素都将导致平台结构构件和整体抗力逐渐衰减,影响平台结构的服役安全性和耐久性。
因此,海洋平台的设计与制造只有在一个国家的综合工业水平整体提高与进步的基础上才能完成。
目前我国海洋平台的主要类型有:(1)按运动方式可分为固定式与移动式两大类。
(2)按使用功能的不同可分为钻井平台、生产平台、生活平台、储油平台、近海平台等。
二、海洋钻井平台技术特点海洋钻井平台经历了一个比较漫长的发展过程,为了更好地了解海洋钻井平台的结构和性能特点,以下对几类主要钻井平台做简要介绍。
1、固定式钻井平台。
固定式钻井平台是所有钻井平台中最古老、最传统的平台形式,这类平台随着时间的推移先后涌现出桩基式、重力式、绷绳塔式、张力腿式等多种形式。
目前,该类平台适应水深的能力为:桩基式可以达到400m,重力式为150m,绷绳塔式和张力腿式分别可以达到180和300m等,适应钻深的能力均可达到3000m以上。
海洋工程装备范文
海洋工程装备范文海洋工程装备是指应用于海洋工程领域的各种工具、设备和设施,用于进行海洋资源开发、海洋环境保护、海洋科学研究以及海洋工程施工等方面的工作。
海洋工程装备的发展和应用对于推动海洋经济的发展和促进海洋资源的可持续利用具有重要的意义。
一、海洋工程装备的分类根据海洋工程的不同应用领域,海洋工程装备可以分为以下几类:1.海洋勘探装备:包括声学勘探设备、磁力勘探设备、地震勘探设备等。
这些设备用于海洋矿产资源的勘探和评估,可以通过声波、磁力和地震波等方式获取海底的地质信息。
2.海洋开发装备:主要包括海底工作器,用于进行海洋能源开发和矿产资源开发,如油气开采装备、海洋能源转换装备、深海钻探装备等。
3.海洋环境监测装备:用于监测和评估海洋环境的仪器和设备,包括海洋水质监测设备、海洋气象观测设备、海洋生态监测设备等。
4.海洋科研装备:用于进行海洋科学研究的各种仪器和设备,包括水下探测设备、水下相机、深海探测器等。
5.海洋施工装备:用于进行海洋工程施工的各种设备,包括海底机器人、浮动起重设备、海洋工程船舶、打桩设备等。
二、海洋工程装备的发展趋势1.智能化:随着现代科技的发展,海洋工程装备正朝智能化方向发展。
通过引入自动化技术、传感器技术和数据处理技术,提高装备的自主感知、决策和执行能力,从而实现对复杂环境的适应和任务的自主完成。
2.多功能化:为了提高装备的利用率和适应性,海洋工程装备正向多功能化发展。
一个设备可以同时具备多种功能,从而减少装备数量和成本,提高资源利用效率。
3.数字化:通过将海洋工程装备网络化和信息化,可以实现对装备操作和性能状态的远程监控和控制。
这样可以提高工作效率,减少人力和物力资源的浪费。
4.环保性:海洋工程装备的环保性能正成为装备选择的重要因素。
未来的海洋工程装备需要尽可能减少对海洋环境的污染,减少能源和资源消耗,促进可持续发展。
5.深海化:由于陆地资源的逐渐枯竭和发展需求的增加,海洋工程装备正朝着深海化方向发展。
