顶张紧立管龙骨接头设计分析研究
发布时间：2019-11-27 00:53
【摘要】：顶张紧式立管是深海油气开发的重要组成部分,由于深海环境较为恶劣,立管会受到多种环境载荷的联合作用,顶张紧式立管成为海洋油气系统中最薄弱的构件之一；由于Spar平台及顶张紧式立管结构设计的特殊性,其应力峰值往往会出现在立管与平台接触的龙骨接头部分以及立管与海底井口连接的应力接头部分,针对这两类关键接头的研究已成为学术研究及工程应用领域的热点问题。本文主要研究在中国南海海域环境条件下基于传统型Spar平台和顶张紧式立管系统的龙骨接头,利用OrcaFlex与Ansys对顶张紧式立管系统的龙骨接头进行数值模拟分析研究；采用整体分析和局部细化的方法,将OrcaFlex中计算得到的位移和转角作为边界条件施加于Ansys软件中的细化局部模型之上,进行分析计算；本文重点对比分析了3种不同形式的龙骨接头对整体立管系统等效应力水平、弯曲应力水平的影响以及龙骨接头部位的应力分布情况；同时讨论了在单一龙骨接头形式条件下,龙骨接头关键参数对立管系统应力分布的敏感性问题。数值分析结果表明：顶张紧立管的龙骨接头对立管系统应力分布有一定影响,但不同类型的龙骨接头,其贡献水平差异较大,在立管工程设计时应充分考虑其影响效果,避免立管局部出现较大的应力峰值。对于加厚型龙骨接头,立管系统的应力会随着接头壁厚的增加而重新分布；相比于无龙骨接头的情况,在该区域会产生一个明显的应力峰值,立管龙骨接头安装就位后,应力分布会发生较大改变(产生3个应力峰值点)；与此同时,该区域的应力水平整体降低,此现象随龙骨接头壁厚的增加而加强。对于挠性龙骨接头,相比于给立管的带来较明显的位移约束而言,其对减小立管应力峰值的贡献并不明显。对于套管型龙骨接头,立管的两个应力峰值点会随套管长度的增加而下移,下部接触点的应力值在套管长度发生一定范围内变化时会有所减小。
【图文】：
与此同时也可以在龙骨接头或龙骨导向装置上加装耐磨损材料以增加其抗磨损能力。[iG]如图2.1Mill ?“ ■_ ■"““""“** T X图2.1顶张紧立管龙骨接头Fig. 2.1 The Keel joint of the Top Tensioned Riser2.2龙骨接头的功能作为立管系统中一个必不可少的装置，龙骨节头在立管系统中有其独到的功能，，其最主要的功能有3个：1.降低立管在龙骨接头区域的局部遭受弯曲应力大小2.减小立管在龙骨接头区域的应力集中现象一 5 -
外加管套的就是在立管龙骨接头区域增加一个外部套管，而该套管通过在套管一端或两端的法兰或者c罱有问接肓⒐芟嗔咛謇尤缦峦
本文编号：2566378
【图文】：
与此同时也可以在龙骨接头或龙骨导向装置上加装耐磨损材料以增加其抗磨损能力。[iG]如图2.1Mill ?“ ■_ ■"““""“** T X图2.1顶张紧立管龙骨接头Fig. 2.1 The Keel joint of the Top Tensioned Riser2.2龙骨接头的功能作为立管系统中一个必不可少的装置，龙骨节头在立管系统中有其独到的功能，，其最主要的功能有3个：1.降低立管在龙骨接头区域的局部遭受弯曲应力大小2.减小立管在龙骨接头区域的应力集中现象一 5 -
外加管套的就是在立管龙骨接头区域增加一个外部套管，而该套管通过在套管一端或两端的法兰或者c罱有问接肓⒐芟嗔咛謇尤缦峦
本文编号：2566378
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/haiyang/2566378.html
最近更新
教材专著
