發(fā)布時(shí)間：2020-12-21 12:32

　　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(tái)超深井鉆井而研制。該井架設(shè)計(jì)為滿足4單根組成一立根結(jié)構(gòu)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(dá)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(duì)井架主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了可靠性分析。使用有限元分析軟件ANSYS對(duì)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(shè)計(jì)使用條件及自存環(huán)境條件,對(duì)井架工作工況、風(fēng)暴自存工況、拖航工況及在頂驅(qū)轉(zhuǎn)動(dòng)、風(fēng)振、波浪等外部載荷激勵(lì)時(shí)進(jìn)行了模態(tài)分析。分析結(jié)果表明,井架在工作工況、風(fēng)暴自存工況、拖航工況下結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及剛度都能滿足設(shè)計(jì)和使用要求,而在拖航工況下受到波浪載荷激勵(lì)時(shí)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(duì)該井架的局部結(jié)構(gòu)做加強(qiáng)處理,使之更加安全可靠。 

【文章來(lái)源】：石油機(jī)械. 2020年06期 北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

井架工作狀態(tài)下的應(yīng)力和位移云圖

從圖2可以看出，最大應(yīng)力值是201 MPa，出現(xiàn)在井架大門側(cè)斜支撐桿處，小于Q345材料在1.67安全系數(shù)下的許用應(yīng)力值206 MPa，故井架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度安全可靠。井架在風(fēng)暴自存工況下的最大應(yīng)力值出現(xiàn)在井架大門側(cè)斜支撐桿處，這是由于井架作為高聳的懸臂結(jié)構(gòu)在受到69 m/s的水平方向陣風(fēng)時(shí)向大門側(cè)傾斜，大門桿件側(cè)承受較大的壓應(yīng)力。井架的最大位移值是146 mm，出現(xiàn)在井架天車處，整個(gè)井架沒(méi)有出現(xiàn)特別大的不可恢復(fù)位移，井架結(jié)構(gòu)剛度也滿足設(shè)計(jì)和使用要求。通過(guò)對(duì)井架在風(fēng)暴自存工況下的計(jì)算得出井架整體結(jié)構(gòu)能夠保全，設(shè)計(jì)安全可靠。4 拖航計(jì)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(shè)計(jì)，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(shè)計(jì)，該參數(shù)取36°;φ0為船體最大搖擺角度，根據(jù)ABS船級(jí)社規(guī)范要求遠(yuǎn)洋拖航時(shí)φ0取15°;Tφ為橫搖周期，根據(jù)ABS船級(jí)社規(guī)范要求遠(yuǎn)洋拖航時(shí)Tφ取10 s。井架縱向加速度主要是由拖航過(guò)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(jì)算:

【參考文獻(xiàn)】：
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