海洋工程設(shè)計講座-固定平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計

Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd., Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,海洋工程固定平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計講座, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,目錄,問題 組塊結(jié)構(gòu) 導(dǎo)管架結(jié)構(gòu) 平臺事故, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,問題,什么是結(jié)構(gòu)？, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,問題,什么是結(jié)構(gòu)設(shè)計？,結(jié)構(gòu)設(shè)計總的原則是:安全、經(jīng)濟(jì)、合理,且方便制造、 安裝、檢驗(yàn)和維護(hù)。 傳力路徑短，構(gòu)件綜合利用性好，材料利用率高； 滿足其他專業(yè)對結(jié)構(gòu)形式的要求。, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,問題,結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)該具備哪些技能？ 繪圖?計算軟件？, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,結(jié)構(gòu)專業(yè)在平臺設(shè)計流程中的位置,油藏開發(fā),工藝專業(yè),機(jī)械,電氣,儀表通訊,總體,組塊結(jié)構(gòu),導(dǎo)管架結(jié)構(gòu),Topside ，Jacket, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,組塊對整個平臺設(shè)計的意義,主塊的結(jié)構(gòu)形式對導(dǎo)管架的結(jié)構(gòu)形式有著主導(dǎo)的影響 組塊的重量和重心直接影響導(dǎo)管架的設(shè)計 組塊的重量和重心直接影響樁的設(shè)計 組塊結(jié)構(gòu)和設(shè)備布置的合理與否直接影響導(dǎo)管架和樁的設(shè)計和建造代價 對于平臺設(shè)計的通常做法常常是組塊與導(dǎo)管架分開設(shè)計,但是對于設(shè)計依據(jù)以及設(shè)計要求都需要保持一致., Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,組塊設(shè)計的主要工作范圍,目的：為海上生產(chǎn)設(shè)計經(jīng)濟(jì)合理的工作平臺 平臺組塊主結(jié)構(gòu)設(shè)計(包括各層面,立面框架的構(gòu)造) 火炬臂,生活樓等大型設(shè)備及其連接形式的設(shè)計 節(jié)點(diǎn),護(hù)管,梯子,工作間等附屬構(gòu)件的設(shè)計, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,組塊設(shè)計中常用代號,區(qū)域代號： CEP中心平臺 PRP生產(chǎn)平臺 WHP 井口平臺 BOP增壓平臺 DPP鉆采平臺 DRP鉆井平臺 PRP生產(chǎn)平臺 APP生活動力平臺 RUP 立管公共設(shè)施平臺MOP系泊平臺,專業(yè)代號： GE總體 ST結(jié)構(gòu) OT舾裝 FL浮體 MA 機(jī)械 SA安全,分類代號： DWG 圖紙 SPC規(guī)格書（說明書） RPT 報告 CAL計算書 MAL材料表 DDS數(shù)據(jù)表 EQL設(shè)備表 SBL標(biāo)準(zhǔn)符號表 STD標(biāo)準(zhǔn)圖,編號舉例：DWG-CEP-ST-1101, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,組塊設(shè)計中常用代號, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,與其他設(shè)計專業(yè)的界面,需要其他專業(yè)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),尺度面積要求（總圖） 支撐荷載要求（各專業(yè)設(shè)備、材料重量重心，支撐形式） 平臺空間要求（通道空間要求，設(shè)備空間要求，避免碰撞）, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd., Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,與業(yè)主和其他承包商的界面,界面數(shù)據(jù) 環(huán)境數(shù)據(jù) 水文環(huán)境報告，包括風(fēng)，波浪，流，冰，水溫等 地震環(huán)境評價，加速度，土壤反應(yīng)譜 安裝環(huán)境數(shù)據(jù), Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,結(jié)構(gòu)計算初步,組塊結(jié)構(gòu)計算基礎(chǔ) 總圖 確定主要結(jié)構(gòu)支撐，主梁布置，斜撐布置，確定初步草圖。 計算模型建立（SACS模型） 其他專業(yè)荷載，包括干重，操作重 平臺活荷載布置原則（走道，設(shè)備維修區(qū)，卸貨區(qū)） 模型加載計算，分析計算結(jié)果，調(diào)整桿件尺寸。, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,組塊整體結(jié)構(gòu)模型, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,組塊甲板層梁體結(jié)構(gòu), Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,組塊立面結(jié)構(gòu) ROW A, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,組塊立面結(jié)構(gòu)ROW 1, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,結(jié)構(gòu)連接設(shè)計,結(jié)構(gòu)的連接形式主要有以下幾種 梁-梁典型連接 梁-管(大)環(huán)板連接(需計算校核) 梁-管(小)筋板加強(qiáng)連接(需計算校核) 板-梁典型連接, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,附屬構(gòu)件設(shè)計,附屬構(gòu)件主要包括: 工作間墻皮和防火墻 梯子欄桿 各種護(hù)管 吊機(jī)立柱 各種底座 吊點(diǎn)鎖具, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,在位分析和所采用的許用應(yīng)力放大系數(shù), Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,對于應(yīng)力的理解,屈服應(yīng)力 許用應(yīng)力, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,許用應(yīng)力, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,許用應(yīng)力,軸向拉伸與壓縮, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,許用應(yīng)力, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,許用應(yīng)力, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,各水平層的標(biāo)高都以梁的上翼緣為準(zhǔn),所有梁都要做Z方向偏移 注意管-管相連時的GAP取值 注意所有主梁與立柱的有效長度以及LB選取 在位分析時最好將導(dǎo)管架導(dǎo)入,以精確模擬組塊邊界約束 安裝分析時注意去除一切無關(guān)設(shè)備和構(gòu)件,并注意修改約束條件,建模注意事項(xiàng), Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,盡量將不同專業(yè)的設(shè)備分不同工況列出,應(yīng)避免不同專業(yè)的荷載混雜施加 同一專業(yè)的不同設(shè)備盡量用直觀簡潔的標(biāo)注進(jìn)行注釋,以便后期查找,修改和核對設(shè)備 注意活荷載的布置,不同的區(qū)域注意采用不同的布載 對于較重設(shè)備,如其不帶底座, 將重量施加于小梁上,帶底座的,應(yīng)考慮底座下部小梁的加強(qiáng),并將重量合理分布在底座所在的小梁上,建模注意事項(xiàng), Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,成果文件,各類計算報告, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,導(dǎo)管架設(shè)計, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,應(yīng)盡量使構(gòu)件在各種受力狀態(tài)下都能發(fā)揮較大作用, 構(gòu)件數(shù)量和規(guī)格力求少； 不宜在飛濺區(qū)內(nèi)設(shè)置水平構(gòu)件； 不宜在冰作用區(qū)內(nèi)設(shè)置水平構(gòu)件和斜撐；,導(dǎo)管架設(shè)計, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,對管型構(gòu)件的選擇要考慮下列因素： D/t比：不宜大于60，對于卷制焊接鋼管不應(yīng)小于20，最好大于30； D外徑，t壁厚 kl/r：對主要桿件不宜大于120； k有效長度系數(shù)，l側(cè)向無支撐長度，單位為米（m），r回轉(zhuǎn)半徑, 單位為米（m）. T-Y-K節(jié)點(diǎn):主要節(jié)點(diǎn)，d/D=0.40.8 次要節(jié)點(diǎn)，d/D取值可稍小些 D支桿外徑，D弦桿外徑 一般情況下，管節(jié)點(diǎn)宜設(shè)計為簡單節(jié)點(diǎn)； 導(dǎo)管架斜撐的角度（即與水平面夾角）宜在45左右； 導(dǎo)管架腿的表觀斜度宜在10：1 7：1； 隔水導(dǎo)管與結(jié)構(gòu)的連接: 如業(yè)主沒有指定，對于動力響應(yīng)較明顯的平臺（如三腿或獨(dú)腿平臺），在水上部分（包括在甲板和導(dǎo)管架的水上水平層上），隔水導(dǎo)管和甲板導(dǎo)管架的連接要用焊接方法固定，水下部分用楔塊固定； 各樁的受力力求均勻； 對于采用滑移裝船吊裝下水方式的導(dǎo)管架，滑靴的布置與吊點(diǎn)的布置要協(xié)調(diào)考慮； 裝船滑靴的橫向間距的確定應(yīng)考慮預(yù)制場地與運(yùn)輸駁船滑道的間距；,導(dǎo)管架設(shè)計, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,腐蝕余量 在進(jìn)行在位狀態(tài)分析時，對處于飛濺區(qū)內(nèi)的構(gòu)件，要考慮腐蝕，腐蝕余量應(yīng)由業(yè)主提供，業(yè)主未提供時一般取0.3 mm/a。 冰磨蝕余量 在進(jìn)行在位狀態(tài)分析時，對處于冰作用區(qū)內(nèi)的構(gòu)件，要考慮冰的磨蝕，冰磨蝕余量應(yīng)由業(yè)主提供，業(yè)主未提供時一般取0.1 mm/a。,導(dǎo)管架設(shè)計, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd., Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd., Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,樁的設(shè)計, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd., Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd., Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,Shell Mars Platform,Before,After, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,Chevron Typhoon Platform,Before,After, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,Diamond Ocean Warwick,GSF Adriatic VII, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,GlobalSantaFe High Island III, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,NOBLE THERALD MARTIN OFF COAST LOUISIANA,RIG DRIFTED 125 MILES DRAGGING 6 ANCHORS BEFORE BEACHING ITSELF IN VERMILLION, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,Before,After,ROWANS LOSSES Rowan-New Orleans (capsized and found) Rowan-Halifax (capsized and found) Rowan-Odessa (capsized and found) Rowan-Fort Worth (capsized and not found) Rowan-Louisiana (beached and destroyed), Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,This 10-ton anchor was racked on the exterior of the hull 50 feet above the sea before the storm, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd., Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,參考規(guī)范,API RP2A 海洋石油工程設(shè)計指南 SACS TRAINING(EDI 錄音） 渤海海域鋼質(zhì)平臺設(shè)計規(guī)定, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,后期學(xué)習(xí), Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,后期學(xué)習(xí), Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,謝謝大家!,