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《自升式鉆井平臺樁靴裂紋分析、處理及修復(fù)研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第25卷第5期2012年10月中國修船CHINASHIPREPAIRV01．25No．5Oct．2012自升式鉆井平臺樁靴裂紋分析、處理及修復(fù)研究黎劍波(中海油田服務(wù)股份有限公司，河北燕郊065200)摘要：樁靴是自升式平臺的重要組成部分，主要作用是支撐整個平臺，將平臺所受的載荷傳遞到海床。一旦樁靴失效，將導(dǎo)致樁腿下沉，平臺無法保持水平。，文章利用有限元方法研究了自升式平臺樁靴在出現(xiàn)裂紋后的應(yīng)力水平，并研究相關(guān)的應(yīng)對措施與修復(fù)方法。關(guān)鍵詞：自升式平臺；樁靴；裂紋；有限元分析中圖分類號：TE95文獻標志碼
2、：C文章編號：1001—8328(2012)05—0052—03Abstract：Thespudcanisofspecialstructureinjack-upplatformdesign．Itisconnectedtoleg—structurestotransfertheloadingfromlegstoseafloor．Thespudcannormallyhastheintendedpurposetoprovidetheverticalsupportandmoment、restraintattheb
3、aseoflegs．Shouldthespudcanfailthereisapotentialforthelegtosettle，puttingtheunitoutoflevel．BasedonFiniteElementAnalysisthegeneraldealingwithofcracksonspudcanisperformedincludingtempsafetyactions，periodicallyinspectiononspudcan，structureanalysis，andfinalre
4、pairisperformedtoevaluatetheintegrityofspudcanwithcracksandawaytodealwithcracksisfound．Keywords：jack-upunit；spudcan；crack；FiniteElementAnalysis(FEA)1裂紋的發(fā)現(xiàn)和修理嘗試某平臺建造于1976年，截至裂紋發(fā)現(xiàn)時已經(jīng)營運32年。2008年初進行水下檢驗發(fā)現(xiàn)裂紋，其中500—1000mm長度的裂紋多達14處、1000mm以上為9處。經(jīng)過初步修復(fù)嘗試后，情況反而向更
5、加惡劣的方向發(fā)展。由于該平臺屬于在水下檢驗時發(fā)現(xiàn)的裂紋，其樁靴外表面處于海水包圍之中，將樁靴內(nèi)部海水抽空后才能進行樁靴內(nèi)結(jié)構(gòu)探傷。雖然發(fā)現(xiàn)的裂紋并沒有直接處于海水中，但由于鋼結(jié)構(gòu)非常優(yōu)良的導(dǎo)熱性能，樁靴內(nèi)裂紋根本無法進行常規(guī)焊接工藝前的預(yù)熱，如果強行加熱，由于受熱面和關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)的溫度梯度加大，將直接導(dǎo)致裂紋明顯擴展。在當前修理工藝與條件的情況下分析，如果繼續(xù)嘗試很可能導(dǎo)致更加惡劣的效果，因此工程師們做出了暫停修理的決定，從技術(shù)層面上明確了只有在該平臺進人干塢后才有可能具備全面修理的前提。而縱觀2008年整
6、個中國海域沿岸，適合該平臺使用的干塢，都已經(jīng)沒有了塢期。如果不進行修復(fù)，鉆井平臺停止作業(yè)會造成巨大的經(jīng)濟損失，而要決定讓該平臺繼續(xù)到海上進行運行則面臨著更加巨大的安全風(fēng)險。如何抉擇成了工程師們的重大挑戰(zhàn)。經(jīng)過當時項目參與各方資深技術(shù)和管理人員進行的多次討論和思考，以及各方高層的協(xié)調(diào)，仍然無法定下結(jié)論。為了盡快拿出相應(yīng)支持決策的數(shù)據(jù)，工程技術(shù)人員考慮了多種備選方案，包括：制作可以在碼頭將自升式鉆井平臺樁靴提離水面的水中塢墩，搜索國內(nèi)最先進的激光焊接技術(shù)、最先進的無損探傷技術(shù)，搜索周邊合適船塢等方案。但這些
7、方案均無法達到馬上修復(fù)裂紋的效果。傳統(tǒng)的無損探傷技術(shù)包括磁粉、超聲波、射線3大類¨J，磁粉探傷主要探測鋼結(jié)構(gòu)的表面裂紋，超聲波和射線類技術(shù)能探測到鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部的缺陷，比如氣孔夾渣等缺陷。但是這3種技術(shù)均無法探測作者簡介：黎劍波(1976一)，男，廣西容縣人，工程師，學(xué)士，主要從事海洋移動鉆井平臺裝備運營靜管理工作?！?2·2012年第5期黎劍波：自升式鉆井平臺樁靴裂紋分析、處理及修復(fù)研究第25卷到裂紋究竟有多深，無法判斷裂紋是否已經(jīng)完全穿透。此時，一個最先進的無損探測新技術(shù)：渦流檢測技術(shù)和相控陣檢測技術(shù)，
8、進入了工程技術(shù)人員的視野。通過對渦流檢測技術(shù)和相控陣檢測技術(shù)的原理與可實現(xiàn)性進行深入的研究，加之工程師們對該平臺的樁靴結(jié)構(gòu)已經(jīng)非常熟悉，工程師們做出了一個大膽而又謹慎的應(yīng)對方案：首先利用最新技術(shù)對裂紋深度進行無損探測，判斷其裂紋深度，對裂紋的形式進行分析。其次利用獲得的裂紋深度數(shù)據(jù)，對樁靴存在裂紋情況下的應(yīng)力進行分析，掌握存在裂紋的位置及其周邊的應(yīng)力情況。最后，根據(jù)應(yīng)力情況判斷，制定臨時的預(yù)防措施，盡最大可能降低真實應(yīng)力，同時制定定期檢查裂
