HJJ900/64-T型海洋井架是為滿足12 000 m鉆深的自升式鉆井平臺超深井鉆井而研制。該井架設計為滿足4單根組成一立根結構的井架高度,比傳統(tǒng)的3單根井架至少增加了10 m的高度,達到了64 m。為使該井架滿足在惡劣的海洋環(huán)境下的使用要求,對井架主體結構進行了可靠性分析。使用有限元分析軟件ANSYS對HJJ900/64-T型超深井井架建立了完整的井架有限元模型,根據(jù)井架的設計使用條件及自存環(huán)境條件,對井架工作工況、風暴自存工況、拖航工況及在頂驅(qū)轉動、風振、波浪等外部載荷激勵時進行了模態(tài)分析。分析結果表明,井架在工作工況、風暴自存工況、拖航工況下結構強度及剛度都能滿足設計和使用要求,而在拖航工況下受到波浪載荷激勵時有可能產(chǎn)生共振。因此可根據(jù)共振產(chǎn)生的陣型特性對該井架的局部結構做加強處理,使之更加安全可靠。 

【文章來源】：石油機械. 2020年06期 北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

井架工作狀態(tài)下的應力和位移云圖

從圖2可以看出，最大應力值是201 MPa，出現(xiàn)在井架大門側斜支撐桿處，小于Q345材料在1.67安全系數(shù)下的許用應力值206 MPa，故井架結構強度安全可靠。井架在風暴自存工況下的最大應力值出現(xiàn)在井架大門側斜支撐桿處，這是由于井架作為高聳的懸臂結構在受到69 m/s的水平方向陣風時向大門側傾斜，大門桿件側承受較大的壓應力。井架的最大位移值是146 mm，出現(xiàn)在井架天車處，整個井架沒有出現(xiàn)特別大的不可恢復位移，井架結構剛度也滿足設計和使用要求。通過對井架在風暴自存工況下的計算得出井架整體結構能夠保全，設計安全可靠。4 拖航計算

式中:ax為井架的橫向加速度，m/s2;r為井架質(zhì)量中心到搖擺中心的距離，根據(jù)拖航設計，該參數(shù)取57 m;β為井架質(zhì)量中心到搖擺中心的連線跟搖擺中心豎直軸線的夾角，根據(jù)拖航設計，該參數(shù)取36°;φ0為船體最大搖擺角度，根據(jù)ABS船級社規(guī)范要求遠洋拖航時φ0取15°;Tφ為橫搖周期，根據(jù)ABS船級社規(guī)范要求遠洋拖航時Tφ取10 s。井架縱向加速度主要是由拖航過程中船體搖擺產(chǎn)生的豎直方向加速度與船體升沉加速度之和，可按照下式計算:

【參考文獻】：
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本文編號：2929832