基于ANSYS的HJJ31546型海洋井架安全性分析
2015-08-04何军国余利军刘志动
石油矿场机械 2015年2期
何军国,余利军,刘志动,张 勇
基于ANSYS的HJJ31546型海洋井架安全性分析
何军国,余利军,刘志动,张勇
(南阳二机石油装备(集团)有限公司,河南南阳473000)
采用ANSYS软件对HJJ31546型海洋井架进行不同工况下的静力计算、模态分析及地震谱响应分析,得到了井架结构的固有频率、振型及在各种工况下的最大应力。结果表明:HJJ31546型海洋井架符合API Spec 4F设计规范;外界环境频率接近1.5 Hz时,井架可能会因共振而受到破坏;井架沿地震位移激励方向的响应明显。所得结论可为海洋钻机井架的设计、优化、评价提供理论依据。
井架;静力计算;模态分析;地震谱响应
井架是石油钻机的重要组成部分,承载着钻井设备的主要载荷,其力学性能的优劣直接影响着石油钻机的质量。由于所处环境及工况的差异,井架结构要面临各种挑战,相较于陆地钻机,海洋井架所处的环境则更加恶劣,风暴、波浪振动等均会使其力学性能发生变化,随着时间的推移而遭到破环,这对海洋井架的设计及安全可靠性提出了更高的要求,使得井架分析计算成为了一项重要任务。
许多学者通过使用ANSYS软件对钻机井架进行了不同力学分析,得到了相应的结果与结论[1-2]。本文将运用ANSYS分析软件对南阳二机石油装备(集团)有限公司自行研发设计的HJJ31546海洋井架进行分析计算,通过对不同工况下的静力计算、模态及随机振动分析,以获得充分的模拟数据,探究其设计可靠性,并供井架的设计优化使用。
