海洋井架极限承载力敏感性分析.pdf

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1、2012年7月机床与液压Ju1．2012第40卷第14期MACHINETO0L&HYDRAULICSVo1．40No．14DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．14．001海洋井架极限承载力敏感性分析李雄岩，康健，陈国明，朱本瑞(1．湛江南海西部石油勘察设计有限公司，广东湛江524057；2．中国石油大学海洋油气装备与安全技术研究中心，山东青岛266580)摘要：井架的极限承载能力是井架工作性能的一个重要标志，受到各种损伤、缺陷的影响。以非线性分析理论为依据，对完好井架及损伤井架进行几何非线性和双重非线性分析，得到不同损

2、伤因子作用下的井架剩余承载能力；对3种损伤因子进行敏感度函数分析和正交设计试验，定量分析不同损伤因子对井架极限承载能力影响的敏感性。研究表明：双重非线性分析得到的井架极限承载力更准确；不同损伤因子对井架极限承载力的敏感性影响具有分段性。关键词：井架；极限承载力；双重非线性；敏感度函数；正交试验；损伤敏感性中图分类号：TE923文献标识码：A文章编号：1001—3881(2012)l4—001—4SensitivityAnalysisofUltimateLoadingCapacityforOfshoreDerricksLIXiongyan，KANGJi

3、an，CHENGuoming，ZHUBenrui(1．ZhanjiangNanhaiWestOilSurveyandDesignCorporation，ZhanjiangGuangdong524057，China；2．CentreforOffshoreEngineeringandSafetyTechnology，ChinaUniversityofPetroleum，QingdaoShandong266580，China)Abstract：Theultimateloadingcapacityisanimportantsymbolofderrickcap

4、acity，whichisaffactedbyvariousdemagesindif-ferentdegrees．Basedonnonlineartheory，theperfectanddemagedderrickswereanalyzedundertheconditionsofgeometricalnonlin—earandbi-nonlineartheories．Residualcapacityofthederricksundertheactionsofdifferentdamagefactorswasachieved．Theanaly—siso

5、fsensitivityfunctionandorthogonaltestsofthreedemagefacrorsweremadetoquantitativelyanalysethesensitiveeffectonderrickultimateloadingcapacity．Theconclusionsareasfollowed：derrickloadingcapacityachievedthroughbi-nonlineartheoryismoreac—curateandconservative，differentdemagefactorsaf

6、fectderrickultimateloadingcapacityindifferentdegrees．Keywords：Derrick；Ultimateloadingcapacity；Bi—nonlinear；Sensitivityfunction；Orthogonaltest；Demagesensitivity井架是石油钻机的关键设备，其承载能力是井架子对井架极限承载力的敏感性，对石油钻机井架的维性能优劣的直接体现。由于其暴露于环境中，并且需护具有指导意义。要经常拆卸、运输及安装，不可避免地会对井架构件1井架极限承载力分析基础造成一些损伤，从而

7、降低了井架的承载能力。井架的可能破坏性形式主要包括结构的整体失付春艳等⋯通过应力应变试验，确定井架的动力稳、构件的局部失稳、结构塑性破坏、结构脆性破放大系数，为海洋钻机井架的承载能力计算提供关键坏、结构疲劳破坏及损伤积累破坏等，其中失稳破数据；韩东颖等、刘金梅等、周国强等基于模坏是井架失效的主要形式。针对井架的失效破坏形型局部修正理论，通过有限元仿真模拟与试验结果对式，主要的分析方法有线性屈曲分析和非线性屈曲分比，评定井架的极限承载能力，验证模型修正方法的析，而非线性分析中的双重非线性分析由于考虑了材可靠性；刘金梅等、裴俊峰等、王元清等川对石料非线性

8、和几何非线性，其分析结果具有更高的准确油钻机井架进行承载性能仿真分析，确定井架的极限性。承载能力、破坏形式和