基于塑性理论的海洋平台落物分析
2021-03-19刘富鹏
船舶与海洋工程 2021年1期
刘富鹏
(海洋石油工程股份有限公司,天津 300461)
0 引 言
海洋平台的工作环境较为复杂,可能会受到风、波浪、海流、海冰和地震等自然环境因素带来的载荷及平台运行过程中带来的生产操作荷载的作用。此外,船舶及下落物体与海洋平台碰撞、爆炸和火灾等引起的事故荷载也有可能对海洋平台产生严重的影响,使其局部结构(破坏,甚至整体结构)遭到破坏,并带来人员伤亡和环境污染等问题。
结构动态屈曲是近年来固体力学领域研究较多的内容,研究结构在冲击作用下的屈曲状态,有助于对结构进行有效评估。
平台落物分析多采用能量法,即将结构变形吸收的能量与下落物体的动能相比较,若结构破坏之前吸收的能量大于下落物体的动能,则认为结构在该落物工况下是安全的。简化的平台落物分析可采用公式法,单根梁或板单独校核,该方法较为简便,但因只考虑弹性部分,且无法有效考虑整体结构的作用,常使得分析结果较为保守。因此,有必要研究一种既考虑结构的整体性,又考虑结构的塑性能力的方法,以满足平台落物分析要求。
在海洋平台钻井和正常生产操作期,钻机的大钩作业使得平台吊机吊装有可能产生落物,落物区域一般均可确定。本文以钻机大钩吊装作业防喷器(Blow Out Preventer, BOP)为例,对其在井口区坠落的情况进行分析研究。
物体坠落撞击后果分析涉及到的因素有很多,如物体的刚度、撞击动能、撞击角度和撞击位置等。……
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