自升式钻井平台悬臂梁纵向锁紧装置设计

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1、石油机械2013年第41卷第3期CHINAPETR0LEUMMACHINERY．．海洋石油装备自升式钻井平台悬臂梁纵向锁紧装置设计蒙占彬张爱恩李泽民尹树孟畅元江(1．中国石油大学(华东)海洋油气装备与安全技术研究中心2．胜利石油管理局钻井工艺研究院)摘要：在对自升式钻井平台悬臂梁结构特点进行研究的基础上，提出采用齿条锁紧方式进行悬臂梁的锁紧，以防止平台在倾斜等意外情况下悬臂梁发生滑移坠海事故。然后采用有限元分析软件ABAQUS进行锁紧齿条受力分析，并在此基础上进行锁紧齿条设计参数的敏感性分析，重点研究了锁紧齿条宽度、压力角、齿数、模数和齿根倒角半径对锁紧状态下齿条受力的影响。研究结果表明，增加

2、齿条宽度、对齿根进行倒圆角处理、增加齿条模数均可以改善齿条的受力并提高强度，锁紧齿条的齿数不应超过5个，压力角以20。为宜。关键词：自升式钻井平台；悬臂梁；锁紧装置；齿条；敏感性；ABAQUS中图分类号：TE951文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1001—4578．2013．03．015DesignoftheCantileverVerticalLockingDeviceofJack—upDrillingPlatformMengZhanbin·ZhangAi’enLiZeminYinShumengChangYuanjiang(1．CenterforOfshoreEnginee

3、ringandSafetyTechnology，ChinaUniversityofPetroleum，Qingdao2．ResearchInstituteofDrill—ingTechnology，ShengliPetroleumAdministration)Abstract：Onthebasisofresearchonthedesignfeatureofcantileverbeamofjack—updrillingplatform，itwasformulatedthatthelockingmethodwithrackswasusedtolockthecantileverinordertopr

4、eventitfromslippingandcrashingintotheseainaccidentssuchasplatformtilting．Then，thefiniteelementsoftwareABAQUSwasadoptedtoanalyzetheforceoflockingracks．Onthebasisofthis，thesensitivityanalysisoflockingrackdesignparameterswasconducted．Thestudyfocusedontheeffectsoflockingrackwidth，pressureangle，toothnumb

5、er，modulusandrootchamferradiusonrackforceinthelockingstate．Theresearchfindingsshowthatincreaseofrackwidth，fillettreat-mentofrackrootandincreaseofrackmoduluscanimprovetherackforceaswellasitsstrength．Thetoothnumberoflockingrackshouldbenomorethan5anditispropertoselectpressureangleas20。．Keywords：jack-up

6、drillingplatform；cantilever；lockingdevice；rack；sensitivity；ABAQUS等一。0引言常规悬臂梁系统为钻台的纵向移动系统，其主体由2根组焊H形钢或箱形梁构成，中间连接以自升式钻井平台是近海油气勘探中使用最广泛多根H形钢的横梁，在悬臂梁的下方外侧部位设的钻井装置，悬臂梁位于自升式钻井平台的尾部甲有移动推板，其上设有移动机构，悬臂梁纵移时采板上，是井架、钻台和钻台底座等的承载结构，由用Hilman滚轮机构，由悬臂梁在滚珠上的滚动代2条主梁及连接它们的平台和桁架组成。自升式钻替滑动，减少摩擦。由液缸的伸缩来带动悬臂梁的井平台的悬臂梁设计已取得不

7、断的改进和发展，主前后移动，在悬臂梁前端设有销孔，在拖航时可以要表现在悬臂梁的移动形式上。根据移动形式的不用销子进行固定。现今自升式平台上采用最广泛的同，悬臂梁主要分为常规型、一】，型和旋转型悬臂梁滑移方案有棘爪推移方式、油缸销轴推移方基金项目：中国石化集团石油工程先导项目“自升式平台井架滑移锁止技术先导试验”(SGI1074)。2013年第41卷第3期蒙占彬等：自升式钻井平台悬臂梁纵向锁紧装置设