基于地基沉降系统的海洋模拟平台安全特性研究
发布时间：2021-12-02 07:56
在开发海洋资源中自升式海洋作业平台应用最为广泛,但是不稳定海底对平台的作业构成了巨大威胁。在海底地基承载力不够和海浪对平台冲击下,桩腿容易形成刺穿,导致平台下沉结构受损,造成重大经济损失。地基稳定性对海洋平台安全所产生的影响研究较少,其主要是无相应的平台沉降模拟机构对所发生安全事故情况进行模拟导致缺乏平台遇险时的应对方法。因此,开展在地基沉降下海洋平台安全性能的研究非常必要。本文以陆上模拟海洋平台为对象,设计地基沉降系统,并研究了地基沉降工况下的海洋平台安全特性变化规律。首先为了验证搭建地基沉降系统的合理性,课题组利用AMESim液压软件对地基沉降系统进行建模仿真,分别对蓄能器容积和预设压力,液压系统的动力马达,平台重量,不同沉降信号进行设计,通过批量仿真优化设备的设置参数。结果表明:模拟海洋平台质量约为20000kg时,加载合适蓄能器容积20L,蓄能器预设压力为6MPa左右,系统液压马达转速在1800rev/min-2400rev/min之间,则液压系统安全稳定,平台沉降速度平稳,响应速度快。另外,输入信号幅值相比频率对平台沉降位移和液压系统稳定的影响较小;通过系统仿真不仅节约了时间...
【文章来源】：浙江海洋大学浙江省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
自升式平台海上作业Fig1.1Offshoreoperationofjack-upplatform
基于地基沉降系统的模拟海洋平台安全特性研究2图1-1自升式平台海上作业图1-2自升式平台就位状态示意图Fig1.1Offshoreoperationofjack-upplatformFig1.2Schematicdiagramoftheemplacementstateofthejack-upplatform图1-3MaerskVictory号自升式钻井平台图1-4胜利作业三号自升式平台Fig1.3MaerskVictoryjack-updrillingplatformFig1.4Operationvictory3jack-upplatform桩腿是连接平台升降动力系统与海底地基之间的关键支撑，它的圆周有两根对称齿条，可将自升式平台的作业动力传入海底，所以它也是探测平台沉降工况及穿刺事故诱因的重要“窗口”。通过对升降动力、桩腿沉降和地基承载工况的实时监测，从中分析并提取出引发平台穿刺事故诱因，进而研究平台沉降工况与穿刺事故诱因之间的关联机制，在发生穿刺前期找到引发安全事故的不稳定影响因素，及时发现不利诱因并指导海上作业人员采取应急措施，消除安全隐患，保障平台海上安全作业。目前，自升式平台应用的数量越来越多，且桩腿长度不断加大，朝着深水化方向发展。由于对自升式平台穿刺事故诱因的研究、认识不深刻，且无相应的平台沉降监测措施，自升式平台发生海底穿刺的事故在国内外普遍存在。不稳定海底条件下，桩腿沉降及自升式平台就位作业的可靠性、安全性究竟如何，不仅是海洋油气开发部门、平台业主、海洋地质界关注的工程问题，也是海上作业与海事工程学科迫切希望解决的科学问题。
基于地基沉降系统的模拟海洋平台安全特性研究2图1-1自升式平台海上作业图1-2自升式平台就位状态示意图Fig1.1Offshoreoperationofjack-upplatformFig1.2Schematicdiagramoftheemplacementstateofthejack-upplatform图1-3MaerskVictory号自升式钻井平台图1-4胜利作业三号自升式平台Fig1.3MaerskVictoryjack-updrillingplatformFig1.4Operationvictory3jack-upplatform桩腿是连接平台升降动力系统与海底地基之间的关键支撑，它的圆周有两根对称齿条，可将自升式平台的作业动力传入海底，所以它也是探测平台沉降工况及穿刺事故诱因的重要“窗口”。通过对升降动力、桩腿沉降和地基承载工况的实时监测，从中分析并提取出引发平台穿刺事故诱因，进而研究平台沉降工况与穿刺事故诱因之间的关联机制，在发生穿刺前期找到引发安全事故的不稳定影响因素，及时发现不利诱因并指导海上作业人员采取应急措施，消除安全隐患，保障平台海上安全作业。目前，自升式平台应用的数量越来越多，且桩腿长度不断加大，朝着深水化方向发展。由于对自升式平台穿刺事故诱因的研究、认识不深刻，且无相应的平台沉降监测措施，自升式平台发生海底穿刺的事故在国内外普遍存在。不稳定海底条件下，桩腿沉降及自升式平台就位作业的可靠性、安全性究竟如何，不仅是海洋油气开发部门、平台业主、海洋地质界关注的工程问题，也是海上作业与海事工程学科迫切希望解决的科学问题。
【参考文献】：
期刊论文
[1]自升式平台桩腿穿刺分析及风险控制方法探讨[J]. 许浩,刘振纹,祁磊,邓海峰,李春. 石油工程建设. 2017(06)
[2]双层黏土中自升式平台桩靴极限承载力数值分析[J]. 任利辉,焦永树,齐德瑄. 工程设计学报. 2017(04)
[3]CJ46自升式钻井平台总体布置的优化设计[J]. 刘鹤,王芳. 船舶工程. 2017(08)
[4]基于标贯数的自升式平台桩腿贯入深度预测方法研究[J]. 祁磊,刘振纹,赵开龙,许浩. 石油工程建设. 2017(03)
[5]300英尺自升式平台设计技术[J]. 那荣庆,赵杰,伞立忠,戴挺,刘刚. 科技资讯. 2016(03)
[6]122m自升式钻井平台设计型号对比浅析[J]. 孔得臣,陈尚周. 海洋石油. 2015(01)
[7]自升式平台桩土作用机理的研究进展[J]. 张兆德,李俊来,张心,谢永和. 浙江海洋学院学报(自然科学版). 2014(05)
[8]自升式钻井平台插桩分析的几个关键问题[J]. 郑喜耀,周松望,姚首龙. 海洋通报. 2014(01)
[9]基于AMESim船舶风翼回转液压系统仿真分析[J]. 刘绪儒,黄连忠,林煜翔,客振亚. 液压气动与密封. 2013(04)
[10]自升式钻井平台桩腿入泥深度计算研究[J]. 杨进,徐国贤,刘书杰,汪顺文,黄熠. 中国海上油气. 2012(06)
博士论文
[1]黄河废弃水下三角洲土体破坏机制及桩靴承载能力研究[D]. 王楠.中国海洋大学 2013
硕士论文
[1]基于桩土相互作用的自升式平台桩靴强度研究[D]. 李强.大连理工大学 2008
[2]海洋环境下独立桩的水平承载性能研究[D]. 唐娜.中国石油大学 2008
[3]自升式钻井船桩靴承载能力研究[D]. 付丽娜.天津大学 2008
[4]土壤与地震对自升式钻井平台的作用[D]. 李海波.大连理工大学 2006
[5]自升式海洋平台结构动力响应分析[D]. 陆浩华.武汉理工大学 2005
本文编号：3528032
【文章来源】：浙江海洋大学浙江省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
自升式平台海上作业Fig1.1Offshoreoperationofjack-upplatform
基于地基沉降系统的模拟海洋平台安全特性研究2图1-1自升式平台海上作业图1-2自升式平台就位状态示意图Fig1.1Offshoreoperationofjack-upplatformFig1.2Schematicdiagramoftheemplacementstateofthejack-upplatform图1-3MaerskVictory号自升式钻井平台图1-4胜利作业三号自升式平台Fig1.3MaerskVictoryjack-updrillingplatformFig1.4Operationvictory3jack-upplatform桩腿是连接平台升降动力系统与海底地基之间的关键支撑，它的圆周有两根对称齿条，可将自升式平台的作业动力传入海底，所以它也是探测平台沉降工况及穿刺事故诱因的重要“窗口”。通过对升降动力、桩腿沉降和地基承载工况的实时监测，从中分析并提取出引发平台穿刺事故诱因，进而研究平台沉降工况与穿刺事故诱因之间的关联机制，在发生穿刺前期找到引发安全事故的不稳定影响因素，及时发现不利诱因并指导海上作业人员采取应急措施，消除安全隐患，保障平台海上安全作业。目前，自升式平台应用的数量越来越多，且桩腿长度不断加大，朝着深水化方向发展。由于对自升式平台穿刺事故诱因的研究、认识不深刻，且无相应的平台沉降监测措施，自升式平台发生海底穿刺的事故在国内外普遍存在。不稳定海底条件下，桩腿沉降及自升式平台就位作业的可靠性、安全性究竟如何，不仅是海洋油气开发部门、平台业主、海洋地质界关注的工程问题，也是海上作业与海事工程学科迫切希望解决的科学问题。
基于地基沉降系统的模拟海洋平台安全特性研究2图1-1自升式平台海上作业图1-2自升式平台就位状态示意图Fig1.1Offshoreoperationofjack-upplatformFig1.2Schematicdiagramoftheemplacementstateofthejack-upplatform图1-3MaerskVictory号自升式钻井平台图1-4胜利作业三号自升式平台Fig1.3MaerskVictoryjack-updrillingplatformFig1.4Operationvictory3jack-upplatform桩腿是连接平台升降动力系统与海底地基之间的关键支撑，它的圆周有两根对称齿条，可将自升式平台的作业动力传入海底，所以它也是探测平台沉降工况及穿刺事故诱因的重要“窗口”。通过对升降动力、桩腿沉降和地基承载工况的实时监测，从中分析并提取出引发平台穿刺事故诱因，进而研究平台沉降工况与穿刺事故诱因之间的关联机制，在发生穿刺前期找到引发安全事故的不稳定影响因素，及时发现不利诱因并指导海上作业人员采取应急措施，消除安全隐患，保障平台海上安全作业。目前，自升式平台应用的数量越来越多，且桩腿长度不断加大，朝着深水化方向发展。由于对自升式平台穿刺事故诱因的研究、认识不深刻，且无相应的平台沉降监测措施，自升式平台发生海底穿刺的事故在国内外普遍存在。不稳定海底条件下，桩腿沉降及自升式平台就位作业的可靠性、安全性究竟如何，不仅是海洋油气开发部门、平台业主、海洋地质界关注的工程问题，也是海上作业与海事工程学科迫切希望解决的科学问题。
【参考文献】：
期刊论文
[1]自升式平台桩腿穿刺分析及风险控制方法探讨[J]. 许浩,刘振纹,祁磊,邓海峰,李春. 石油工程建设. 2017(06)
[2]双层黏土中自升式平台桩靴极限承载力数值分析[J]. 任利辉,焦永树,齐德瑄. 工程设计学报. 2017(04)
[3]CJ46自升式钻井平台总体布置的优化设计[J]. 刘鹤,王芳. 船舶工程. 2017(08)
[4]基于标贯数的自升式平台桩腿贯入深度预测方法研究[J]. 祁磊,刘振纹,赵开龙,许浩. 石油工程建设. 2017(03)
[5]300英尺自升式平台设计技术[J]. 那荣庆,赵杰,伞立忠,戴挺,刘刚. 科技资讯. 2016(03)
[6]122m自升式钻井平台设计型号对比浅析[J]. 孔得臣,陈尚周. 海洋石油. 2015(01)
[7]自升式平台桩土作用机理的研究进展[J]. 张兆德,李俊来,张心,谢永和. 浙江海洋学院学报(自然科学版). 2014(05)
[8]自升式钻井平台插桩分析的几个关键问题[J]. 郑喜耀,周松望,姚首龙. 海洋通报. 2014(01)
[9]基于AMESim船舶风翼回转液压系统仿真分析[J]. 刘绪儒,黄连忠,林煜翔,客振亚. 液压气动与密封. 2013(04)
[10]自升式钻井平台桩腿入泥深度计算研究[J]. 杨进,徐国贤,刘书杰,汪顺文,黄熠. 中国海上油气. 2012(06)
博士论文
[1]黄河废弃水下三角洲土体破坏机制及桩靴承载能力研究[D]. 王楠.中国海洋大学 2013
硕士论文
[1]基于桩土相互作用的自升式平台桩靴强度研究[D]. 李强.大连理工大学 2008
[2]海洋环境下独立桩的水平承载性能研究[D]. 唐娜.中国石油大学 2008
[3]自升式钻井船桩靴承载能力研究[D]. 付丽娜.天津大学 2008
[4]土壤与地震对自升式钻井平台的作用[D]. 李海波.大连理工大学 2006
[5]自升式海洋平台结构动力响应分析[D]. 陆浩华.武汉理工大学 2005
本文编号：3528032
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