基于有限元分析的海上支持平台遮蔽甲板吊重能力评估
2018-03-05李宝彬
机械工程师 2018年2期
李宝彬
(中海油田服务股份有限公司油田生产事业部,天津 300450)
0 引 言
“海洋石油901”多功能平台是一艘用于海上油田增产和修井作业的钻修井装置,适合于浅水深海域条件下的钻修井作业。该平台船型为三角形船体,船体型长40.8 m,型宽42.67 m,型深6.25 m,总长59.2 m。该海上支持平台遮蔽甲板下主要为泥浆泵房,在泥浆泵及其它机件的零部件更换、维修作业中,甲板横梁作为起吊重物的载体,其承载能力尤为关键。平台在建造之初,由于未充分考虑该遮蔽甲板横梁的后期作业复杂工况,为了施工安全,需要对该遮蔽甲板横梁吊重能力进行充分评估。
有限元分析在结构强度分析中已得到了广泛的运用,并被证实具有可信的准确性。大型桁架或框架结构受结构尺寸的限制,一般使用梁单元或壳单元进行分析[1-4],在兼顾计算效率的同时能得到合理的结果。三维实体单元能够更好地描述结构细节,因而计算结果能更趋于准确,但需要更多的计算资源[5-6]。海上支持平台遮蔽甲板横梁属于型钢构成的框架结构,尺寸为规模为4.8 m×3.4 m,为了计算的准确性,本文采用三维实体单元来进行有限元计算。
1 遮蔽甲板横梁模型
平台遮蔽甲板铺设在横梁上,甲板的重量由梁与板面组焊后增加的抗弯模量承担,图1为平台遮蔽甲板与横梁现场图,将横梁单独建模,如图2所示。
甲板横梁由H型钢和C型钢构成,结构见图2中序号描述,其结构尺寸见表1所示。型钢材料均为Q235,不同型钢通过焊接连接。……
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