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《深水半潛式鉆井平臺總體強度分析.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第25卷第2期中國海洋平臺V01.25No.22010年4月CHINAOFFSHOREPLATF()RMApr.,2010文章編號:1001—4500(2010)02—0022—06深水半潛式鉆井平臺總體強度分析白艷彬,劉俊,薛鴻祥,唐文勇(上海交通大學,上海200240)摘要:以某新型第六代深水半潛式鉆井平臺為分析對象,依據(jù)三維繞射理論計算波浪誘導載荷與運動,采用譜分析法確定設計波參數(shù),進行了自存、作業(yè)等裝載情況下21個波浪工況的波浪載荷預報,并建立三維有限元模型完成了平臺結構總體強度分析。結合波浪栽
2、荷預報及結構分析結果,提出了計算工況選取原則及控制總體強度的關鍵因素,可為今后深水半潛式平臺的結構設計、總體強度分析、選取疲勞強度典型節(jié)點及形式優(yōu)化提供參考。關鍵詞:深水半潛式平臺;強度;波浪載荷;工況選取中圖分類號:U661.43文獻標識碼:AGlobalStrengthAnalysisofADeepwaterSemi—SubmersiblePlatformBAIYan—bin。LIUJun,XUEHong—xiang,TANGWen—yong(ShanghaiJiaoTongUniversity,S
3、hanghai200240,China)Abstract:Globalstrengthanalysisofasixthgenerationdeep—watersemi—submersibleplatformisdemonstratedinthispaper.Waveinducedloadsandplatformmotionarecalculatedbymeansofthree—dimensionaldiffractionmethod.Theparametersofdesignwaveareobtaine
4、dbyspectrumanalysismethod.Waveloadpredictionof21waveloadconditionsinthreediffer—entsituationsiSdescribed.Atthesametime,three—dimensionalFEMmodeliSestablishedtoanalyzestructuregeneralstrengthoftheplatform.Combiningwithwaveloadpredictionandstructureanalyti
5、cresults,principlesofconditionselectionandkeyfactorswhichcontrolgen—eralstrengthareputforward.Suchconclusionswillbeassomereferencestodesign,structur—alstrengthanalysis,selectionoftypicalnodesforfatigueassessmentandstructureoptimiza—tioninthefuture.Keywor
6、ds:deep—watersemi—submersibleplatform;generalstrength;waveload;eondi—tionselection0引言新型半潛式鉆井平臺在抗風浪能力、甲板變載能力、工作水深、鉆井深度以及多功能作業(yè)(鉆井、完井、試油、生產(chǎn)、修井、起重和鋪管)等方面與另外兩種主流的深水平臺Spar、TLP相比,有著明顯的比較優(yōu)勢,這使收稿日期:2009—10—09基金項目:國家(八六三)項目“3000m水深半潛式鉆井平臺關鍵技術研究”(2006AA09A103)作者簡介:
7、自艷彬(1983一),男,碩士研究生,主要從事船舶與海洋工程結構物強度及疲勞強度研究。第2期白艷彬等深水半潛式鉆井平臺總體強度分析·23·得半潛式平臺成為南海油氣資源勘探開發(fā)的首選。本文的目標平臺是國內(nèi)在建的第一座代表世界先進水平的第六代深水半潛式平臺,結構形式上采用箱式上部結構、雙浮體、四立柱、雙橫撐的形式,無斜撐設計避免了出現(xiàn)復雜管節(jié)點疲勞破壞的可能性。但是箱式甲板縱向與橫向的大跨度特點及無斜撐設計使平臺的總體強度分析成為保證平臺結構安全的首要任務。國內(nèi)建造的深水平臺數(shù)量不多,但對其結構強度分析一直
8、很受重視。文獻[1,2]根據(jù)船級社規(guī)范進行了平臺的結構強度校核;文獻[3]提出Spar平臺總體強度分析方法,但這些研究均未涉及計算工況的選取原則,船級社也未明確給出針對半潛式平臺的分析工況選取原則。海洋平臺總體強度分析的關鍵是計算波浪誘導載荷與運動,文獻E4]采用三維繞射理論頻域法計算了半潛式平臺的波浪載荷;文獻E53應用時域格林函數(shù)法求解波浪與三維物體間的繞射與輻射問題。本文采用可以考慮工作海域海況條件及結構水動力特性的譜分析方法確定設計