某自升式平台管线栈桥强度评估.pdf

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1、张亮：某自升式平台管线栈桥强度评估·49·某自升式平台管线栈桥强度评估张亮(中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，天津300452)摘要由于海洋环境对钢结构的设备影响较大，因此需要定期对钢结构类的设备进行检测及强度评估。通过对某自升式钻井平台的管线栈桥进行检测及结构强度分析，利用ANSYS软件建模并计算重要构件及整体的应力分析，以此来验证该管线栈桥使用的可靠性。关键词自升式平台管线栈桥应力分析强度评估中图分类号P75文献标志码AStructuralStrengthAssessmentforPipelineTrestleofaJack—upPlatformZHANGLi

2、ang(CNOOCEnterTech-Drilling&ProductionCo．，Ltd．，Tianjin300452，China)AbstractDuetolargeimpactofmarineenvironmentonthesteelstructureoftheequip—ment，regulartestingandstrengthevaluationfortheequipmentofsteelstructurewasneeded．Pipelinetrestleofajack—updrillingplatformwastestedandstructurestreng

3、thwasanalyzed．UsingANSYStomodelandcalculatingthestressofimportantcomponentsandwholestruc—ture，inordertoverifythereliabilityofthePipelineTrestle．KeywordsJack—upplatformPipelinetrestleStressanalysisStrengthAssessment0引言某自升式钻井平台通过管线栈桥与固定平台之间互通油、气、水、电，结构模型如图1、图2所示。该管线栈桥上载有240mm2的主输电电缆18根，其它通信

4、广播电缆若干根，以及输送液体无缝钢管牛89×5．5mill两根、甲60×4mm三根。为了管线连接机维修方便，栈桥上设有供两人行走的通道。栈桥总长14．5m，旋转角度为180。，总体外观为悬臂式，并可绕立式主轴水平旋转。栈桥主体为框架式，通过多条螺栓与立式主轴连接，在栈桥上部与主轴顶部之间用一根钢丝绳相连。栈桥的旋转动能是靠机械传动与液压马达来实现，在拖航状态下，栈桥紧靠生活区后部，在自由端设有支撑平台，栈桥通过张紧装置和羊角螺栓固定，以保证拖航状态下的稳定性。圈1栈桥90。方向作者简介：张亮(1986一)，男．工程师，从事海洋石油移动平台管理工作。该栈桥于2006年安装，

5、鉴于使用年限较长，故造船技术2016年第4期(总第332期)图2栈桥180。方向有必要对栈桥重要构件及整体进行安全评估。评估内容包括栈桥主体、传动及转动装置的强度。1栈桥结构强度评估1．1载荷施加人员质量200kg，集中加在端部。均布重量1735N／m，电缆质量1．5t，液管直径89×8mm两根，60×6mm三根，液体按水计。要求在10级风的条件下，栈桥能够正常使用，计算如下[1]：10级风速V=28．5m／s，风压P=0．613×10-3V2kPa一812．55Pa，风载荷F—C^C，SP一9507N。上式中：P为风压；S为平台在正浮或倾斜状态时，受风构件的正投影面积；

6、Ch为受风构件的高度系数，其值可根据构件高度取1．1；e为受风构件形状系数，取1．5。1．2计算结果1．2．1栈桥在90。方向，无风环境下根据CCS规范要求[2]，静载工况下，用Vonmi—ses应力进行校核。栈桥整体许用应力为屈服极限164MPa，实际应力为159MPa，小于许用应力，满足规范要求(见图3)。对板单元进行应力分析(见图4)，许用应力为164MPa，实际应力为58MPa，小于许用应力，满足规范要求。对梁单元进行应力分析(见图5)，许用应力[33为164MPa，实际应力为159MPa，小于许用应力，满足规范要求。1．2．2栈桥在90。方向，有风环境下根据CC

7、S规范，组合工况下，用Vonmises应力嘲进行校核。栈桥整体许用应力为屈服极限‘4]211MPa，实际应力为181MPa，小于许用应力，满‘；，n’∞·，“gFt{#。r_}．}，，#m，；c，，。图390。方向，无风环境下栈桥整体应力图黑’黑冀阚噬黧饿等赫《鬻鬻_。。。。．}{i#·肝j虹}艚}-0㈣，’'⋯-：一⋯目图490。方向，无风环境下板单元应力图赛，啪酗嘲哟鬻麓螨罐鼬靶警塑黔⋯：簧苗?☆＆31骥慧．一c；“8、，}E啦j一#F、1-￡一一一’图590。方向。无风环境下梁单元应力图足规范要求(见图6)。对板单元进行