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1、 Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd., Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,海洋工程固定平臺結構設計講座, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,目錄,問題 組塊結構 導管架結構 平臺事故, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,問題,什么是結構？, Neptune Offshore Engineering Development Co.
2、, Ltd.,問題,什么是結構設計？,結構設計總的原則是:安全、經濟、合理,且方便制造、 安裝、檢驗和維護。 傳力路徑短，構件綜合利用性好，材料利用率高； 滿足其他專業(yè)對結構形式的要求。, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,問題,結構工程師應該具備哪些技能？ 繪圖?計算軟件？, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,結構專業(yè)在平臺設計流程中的位置,油藏開發(fā),工藝專業(yè),機械,電氣,儀表通訊,總體,組塊結構,導管架結構,Topside ，Jacket, Neptune
3、 Offshore Engineering Development Co., Ltd.,組塊對整個平臺設計的意義,主塊的結構形式對導管架的結構形式有著主導的影響 組塊的重量和重心直接影響導管架的設計 組塊的重量和重心直接影響樁的設計 組塊結構和設備布置的合理與否直接影響導管架和樁的設計和建造代價 對于平臺設計的通常做法常常是組塊與導管架分開設計,但是對于設計依據以及設計要求都需要保持一致., Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,組塊設計的主要工作范圍,目的：為海上生產設計經濟合理的工作平臺 平臺組塊主結構設計(包括各層面,立面框
4、架的構造) 火炬臂,生活樓等大型設備及其連接形式的設計 節(jié)點,護管,梯子,工作間等附屬構件的設計, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,組塊設計中常用代號,區(qū)域代號： CEP中心平臺 PRP生產平臺 WHP 井口平臺 BOP增壓平臺 DPP鉆采平臺 DRP鉆井平臺 PRP生產平臺 APP生活動力平臺 RUP 立管公共設施平臺MOP系泊平臺,專業(yè)代號： GE總體 ST結構 OT舾裝 FL浮體 MA 機械 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數據表 EQL設備表
5、 SBL標準符號表 STD標準圖,編號舉例：DWG-CEP-ST-1101, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,組塊設計中常用代號, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,與其他設計專業(yè)的界面,需要其他專業(yè)的基礎數據,尺度面積要求（總圖） 支撐荷載要求（各專業(yè)設備、材料重量重心，支撐形式） 平臺空間要求（通道空間要求，設備空間要求，避免碰撞）, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd., Neptune
6、Offshore Engineering Development Co., Ltd.,與業(yè)主和其他承包商的界面,界面數據 環(huán)境數據 水文環(huán)境報告，包括風，波浪，流，冰，水溫等 地震環(huán)境評價，加速度，土壤反應譜 安裝環(huán)境數據, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,結構計算初步,組塊結構計算基礎 總圖 確定主要結構支撐，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，設備維修區(qū)，卸貨區(qū)） 模型加載計算，分析計算結果，調整桿件尺寸。, Neptune Offs
7、hore Engineering Development Co., Ltd.,組塊整體結構模型, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,組塊甲板層梁體結構, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,組塊立面結構 ROW A, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,組塊立面結構ROW 1, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,結構連接設計,結構
8、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)筋板加強連接(需計算校核) 板-梁典型連接, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,附屬構件設計,附屬構件主要包括: 工作間墻皮和防火墻 梯子欄桿 各種護管 吊機立柱 各種底座 吊點鎖具, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,在位分析和所采用的許用應力放大系數, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,對于應力的理解
9、,屈服應力 許用應力, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,許用應力, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,許用應力,軸向拉伸與壓縮, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,許用應力, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,許用應力, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,各
10、水平層的標高都以梁的上翼緣為準,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管架導入,以精確模擬組塊邊界約束 安裝分析時注意去除一切無關設備和構件,并注意修改約束條件,建模注意事項, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,盡量將不同專業(yè)的設備分不同工況列出,應避免不同專業(yè)的荷載混雜施加 同一專業(yè)的不同設備盡量用直觀簡潔的標注進行注釋,以便后期查找,修改和核對設備 注意活荷載的布置,不同的區(qū)域注意采用不同的布載 對于較重設備,如其不帶底座, 將重量施加于小梁上,帶
11、底座的,應考慮底座下部小梁的加強,并將重量合理分布在底座所在的小梁上,建模注意事項, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,成果文件,各類計算報告, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,導管架設計, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,應盡量使構件在各種受力狀態(tài)下都能發(fā)揮較大作用, 構件數量和規(guī)格力求少； 不宜在飛濺區(qū)內設置水平構件； 不宜在冰作用區(qū)內設置水平構件和斜撐；,導管架設計, Neptune
12、 Offshore Engineering Development Co., Ltd.,對管型構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，l側向無支撐長度，單位為米（m），r回轉半徑, 單位為米（m）. T-Y-K節(jié)點:主要節(jié)點，d/D=0.40.8 次要節(jié)點，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)點宜設計為簡單節(jié)點； 導管架斜撐的角度（即與水平面夾角）宜在45左右； 導管架腿的表觀斜度宜在10：1 7：1； 隔水導管與結構的連接: 如業(yè)主沒有指定，
13、對于動力響應較明顯的平臺（如三腿或獨腿平臺），在水上部分（包括在甲板和導管架的水上水平層上），隔水導管和甲板導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管架，滑靴的布置與吊點的布置要協調考慮； 裝船滑靴的橫向間距的確定應考慮預制場地與運輸駁船滑道的間距；,導管架設計, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,腐蝕余量 在進行在位狀態(tài)分析時，對處于飛濺區(qū)內的構件，要考慮腐蝕，腐蝕余量應由業(yè)主提供，業(yè)主未提供時一般取0.3 mm/a。 冰磨蝕余量 在進行在位狀態(tài)分析時，對處于
14、冰作用區(qū)內的構件，要考慮冰的磨蝕，冰磨蝕余量應由業(yè)主提供，業(yè)主未提供時一般取0.1 mm/a。,導管架設計, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd., Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd., Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,樁的設計, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd., Neptune Offshore Engineering Dev
15、elopment 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 Offsho
16、re 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,Aft
17、er,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 exte
18、rior 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 海洋石油工程設計指南 SACS TRAINING(EDI 錄音） 渤海海域鋼質平臺設計規(guī)定, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,后期學習, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,后期學習, Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.,謝謝大家!,
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