水下转塔单点系统卡钳基座焊缝缺陷应力分析

发布时间：2024-03-27 03:40

　　目前国内外对于内转塔单点基座系统的研究较少,而本文以南海某内转塔单点基座焊缝出现裂纹为背景,分析了带有缺陷的基座焊缝应力分布。本文通过对单点基座焊缝进行有限元数值模拟,分析焊缝在极限载荷下的应力分布,分别考虑了来自垂直和水平方向的载荷对焊缝的影响。此外,重点讨论了焊缝裂纹修复位置在有无缺陷条件下的应力水平,以期能够为单点卡钳基座现场修复工作提供经验和技术支持。

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【部分图文】：

图1单点液压卡钳锁紧基座装置

如图1所示,STP单点的特点之一是浮筒通过液压卡钳锁紧装置与浮体固定相连,从而使得FPSO可以通过浮筒绕转塔旋转,抵消环境载荷。在位服役时期,液压卡钳锁紧装置受到滑环自重载荷、浮筒和转塔自重载荷、垂向系泊载荷和软管载荷。根据现场调研的结果发现某单点卡钳基座有裂纹缺陷,因为卡钳通过....

图2基座焊缝裂纹缺陷

现场工作人员在年度检验过程中,通过无损探伤手段在卡钳基座焊缝处发现裂纹。如图2所示,横向裂纹缺陷位于基座右侧焊缝位置处,随后作业人员根据维修技术要求对焊缝进行修复,现场对于裂纹修复的手段主要是打磨裂纹位置至裂纹消失,然后根据评定后的焊接工艺对该位置进行补焊。由于有些打磨位置特殊,....

图3基座焊缝裂纹打磨后缺陷图

由于有些打磨位置特殊,无法进行补焊,所以造成单点基座会在该焊缝位置有凹陷(见图3)的条件下服役。如图3所示,现场测量打磨后的焊缝凹陷深度大约为6mm,从而在位条件下需要分析该焊缝部分的位置强度是否符合要求。2焊缝应力数值模拟

图4单点舱内锁紧装置的基座有限元模型

本文通过力学简化计算得到极限工况下的基座受压载荷以及水平冲击载荷后,下一步将载荷作为输入条件对基座焊缝进行结构有限元分析。本文卡钳基座有限元模型采用MSCPatran软件建立,整个有限元模型一共有83450个单元,其中基座及焊缝部分主要由六面体单元构成,而连接甲板、加强桁材和....

本文编号：3940140