在開發(fā)海洋資源中自升式海洋作業(yè)平臺應用最為廣泛,但是不穩(wěn)定海底對平臺的作業(yè)構成了巨大威脅。在海底地基承載力不夠和海浪對平臺沖擊下,樁腿容易形成刺穿,導致平臺下沉結構受損,造成重大經濟損失。地基穩(wěn)定性對海洋平臺安全所產生的影響研究較少,其主要是無相應的平臺沉降模擬機構對所發(fā)生安全事故情況進行模擬導致缺乏平臺遇險時的應對方法。因此,開展在地基沉降下海洋平臺安全性能的研究非常必要。本文以陸上模擬海洋平臺為對象,設計地基沉降系統(tǒng),并研究了地基沉降工況下的海洋平臺安全特性變化規(guī)律。首先為了驗證搭建地基沉降系統(tǒng)的合理性,課題組利用AMESim液壓軟件對地基沉降系統(tǒng)進行建模仿真,分別對蓄能器容積和預設壓力,液壓系統(tǒng)的動力馬達,平臺重量,不同沉降信號進行設計,通過批量仿真優(yōu)化設備的設置參數。結果表明:模擬海洋平臺質量約為20000kg時,加載合適蓄能器容積20L,蓄能器預設壓力為6MPa左右,系統(tǒng)液壓馬達轉速在1800rev/min-2400rev/min之間,則液壓系統(tǒng)安全穩(wěn)定,平臺沉降速度平穩(wěn),響應速度快。另外,輸入信號幅值相比頻率對平臺沉降位移和液壓系統(tǒng)穩(wěn)定的影響較小;通過系統(tǒng)仿真不僅節(jié)約了時間... 

【文章來源】：浙江海洋大學浙江省

【文章頁數】：64 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

自升式平臺海上作業(yè)Fig1.1Offshoreoperationofjack-upplatform

基于地基沉降系統(tǒng)的模擬海洋平臺安全特性研究2圖1-1自升式平臺海上作業(yè)圖1-2自升式平臺就位狀態(tài)示意圖Fig1.1Offshoreoperationofjack-upplatformFig1.2Schematicdiagramoftheemplacementstateofthejack-upplatform圖1-3MaerskVictory號自升式鉆井平臺圖1-4勝利作業(yè)三號自升式平臺Fig1.3MaerskVictoryjack-updrillingplatformFig1.4Operationvictory3jack-upplatform樁腿是連接平臺升降動力系統(tǒng)與海底地基之間的關鍵支撐，它的圓周有兩根對稱齒條，可將自升式平臺的作業(yè)動力傳入海底，所以它也是探測平臺沉降工況及穿刺事故誘因的重要“窗口”。通過對升降動力、樁腿沉降和地基承載工況的實時監(jiān)測，從中分析并提取出引發(fā)平臺穿刺事故誘因，進而研究平臺沉降工況與穿刺事故誘因之間的關聯(lián)機制，在發(fā)生穿刺前期找到引發(fā)安全事故的不穩(wěn)定影響因素，及時發(fā)現(xiàn)不利誘因并指導海上作業(yè)人員采取應急措施，消除安全隱患，保障平臺海上安全作業(yè)。目前，自升式平臺應用的數量越來越多，且樁腿長度不斷加大，朝著深水化方向發(fā)展。由于對自升式平臺穿刺事故誘因的研究、認識不深刻，且無相應的平臺沉降監(jiān)測措施，自升式平臺發(fā)生海底穿刺的事故在國內外普遍存在。不穩(wěn)定海底條件下，樁腿沉降及自升式平臺就位作業(yè)的可靠性、安全性究竟如何，不僅是海洋油氣開發(fā)部門、平臺業(yè)主、海洋地質界關注的工程問題，也是海上作業(yè)與海事工程學科迫切希望解決的科學問題。

基于地基沉降系統(tǒng)的模擬海洋平臺安全特性研究2圖1-1自升式平臺海上作業(yè)圖1-2自升式平臺就位狀態(tài)示意圖Fig1.1Offshoreoperationofjack-upplatformFig1.2Schematicdiagramoftheemplacementstateofthejack-upplatform圖1-3MaerskVictory號自升式鉆井平臺圖1-4勝利作業(yè)三號自升式平臺Fig1.3MaerskVictoryjack-updrillingplatformFig1.4Operationvictory3jack-upplatform樁腿是連接平臺升降動力系統(tǒng)與海底地基之間的關鍵支撐，它的圓周有兩根對稱齒條，可將自升式平臺的作業(yè)動力傳入海底，所以它也是探測平臺沉降工況及穿刺事故誘因的重要“窗口”。通過對升降動力、樁腿沉降和地基承載工況的實時監(jiān)測，從中分析并提取出引發(fā)平臺穿刺事故誘因，進而研究平臺沉降工況與穿刺事故誘因之間的關聯(lián)機制，在發(fā)生穿刺前期找到引發(fā)安全事故的不穩(wěn)定影響因素，及時發(fā)現(xiàn)不利誘因并指導海上作業(yè)人員采取應急措施，消除安全隱患，保障平臺海上安全作業(yè)。目前，自升式平臺應用的數量越來越多，且樁腿長度不斷加大，朝著深水化方向發(fā)展。由于對自升式平臺穿刺事故誘因的研究、認識不深刻，且無相應的平臺沉降監(jiān)測措施，自升式平臺發(fā)生海底穿刺的事故在國內外普遍存在。不穩(wěn)定海底條件下，樁腿沉降及自升式平臺就位作業(yè)的可靠性、安全性究竟如何，不僅是海洋油氣開發(fā)部門、平臺業(yè)主、海洋地質界關注的工程問題，也是海上作業(yè)與海事工程學科迫切希望解決的科學問題。

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]CJ46自升式鉆井平臺總體布置的優(yōu)化設計[J]. 劉鶴,王芳.  船舶工程. 2017(08)
[4]基于標貫數的自升式平臺樁腿貫入深度預測方法研究[J]. 祁磊,劉振紋,趙開龍,許浩.  石油工程建設. 2017(03)
[5]300英尺自升式平臺設計技術[J]. 那榮慶,趙杰,傘立忠,戴挺,劉剛.  科技資訊. 2016(03)
[6]122m自升式鉆井平臺設計型號對比淺析[J]. 孔得臣,陳尚周.  海洋石油. 2015(01)
[7]自升式平臺樁土作用機理的研究進展[J]. 張兆德,李俊來,張心,謝永和.  浙江海洋學院學報(自然科學版). 2014(05)
[8]自升式鉆井平臺插樁分析的幾個關鍵問題[J]. 鄭喜耀,周松望,姚首龍.  海洋通報. 2014(01)
[9]基于AMESim船舶風翼回轉液壓系統(tǒng)仿真分析[J]. 劉緒儒,黃連忠,林煜翔,客振亞.  液壓氣動與密封. 2013(04)
[10]自升式鉆井平臺樁腿入泥深度計算研究[J]. 楊進,徐國賢,劉書杰,汪順文,黃熠.  中國海上油氣. 2012(06)

博士論文
[1]黃河廢棄水下三角洲土體破壞機制及樁靴承載能力研究[D]. 王楠.中國海洋大學 2013

碩士論文
[1]基于樁土相互作用的自升式平臺樁靴強度研究[D]. 李強.大連理工大學 2008
[2]海洋環(huán)境下獨立樁的水平承載性能研究[D]. 唐娜.中國石油大學 2008
[3]自升式鉆井船樁靴承載能力研究[D]. 付麗娜.天津大學 2008
[4]土壤與地震對自升式鉆井平臺的作用[D]. 李海波.大連理工大學 2006
[5]自升式海洋平臺結構動力響應分析[D]. 陸浩華.武漢理工大學 2005



本文編號：3528032