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3000米水深钻井船总强度预报

郭兴乾  
【摘要】:随着海洋石油开发逐渐向深水推进,钻井船已经成为深水油气资源开发的主力装备。深水钻井船具有月池大开口,对结构总强度极为不利;它造价昂贵,且常年作业于海洋环境恶劣的深水海域,一旦发生事故,必将造成重大生命和财产损失,因此对钻井船进行全船有限元分析具有十分重要的意义。 本文以一艘3000米水深钻井船为研究对象,以三维线性频域理论为基础,计算分析了不同装载工况下的波浪载荷,并采用等效设计波方法对钻井船总强度进行评估。主要内容如下: 1).简单介绍了深水钻井船的结构特点及市场概况,并简单研究了ABS、DNV船级社对钻井船结构型式、材料、构件设计和船体结构强度等方面的要求。 2).介绍了中横剖面设计的基本过程,在初步确定构件布置基础上,根据船东及规范要求,利用DNV的Nuaticus软件完成了中横剖面构件尺寸计算。 3).以三维线性频域理论为基础,利用SESAM系统软件,进行钻井船的波浪载荷预报。通过分析船舯垂向弯矩等主要控制载荷的传递函数特点,可知钻井船与常规船型在RAO响应最大时,其浪向角不同;并对比其预报值与规范值,可知两者相差较大,说明钻井船波浪载荷预报是必要的。 4).利用等效设计波法进行全船有限元强度计算,根据DNV规范对主要构件进行总强度校核,可知船体大部分构件满足强度要求,在月池角隅及钻台基座等区域应力较大,需要特别关注。 5).对月池角隅进行细网格屈服强度校核,可知下甲板的月池角隅区域不满足强度要求,并给出修改意见。


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