導(dǎo)管架平臺主結(jié)構(gòu)輔助校核軟件的開發(fā)與應(yīng)用

李森 李佳瑋

摘要：海洋石油導(dǎo)管架平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計校核工作一般分為校核調(diào)整和報告編寫2個階段，首先使用SACS軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)校核，經(jīng)過數(shù)次調(diào)整得出優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)模型和計算結(jié)果，其次根據(jù)計算結(jié)果編寫校核報告。這2個階段還存在多個版本循環(huán)修改調(diào)整，核心工作是校核計算。但是由于報告編寫存在大量的計算結(jié)果手動處理工作，結(jié)構(gòu)設(shè)計總工時中，有一半左右工時用于報告編寫階段，同時準(zhǔn)確率依靠校審人員檢查核對。因此，開發(fā)一種自動處理結(jié)果數(shù)據(jù)，生成報告文件的軟件成為必需。

關(guān)鍵詞：導(dǎo)管架平臺;輔助軟件;海洋資源;應(yīng)用發(fā)展

引言

隨著現(xiàn)代社會和科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，海洋的石油資源正在成熟。在發(fā)展過程中，它主要表現(xiàn)為兩個方面，其中一個方面負(fù)責(zé)鋼柱和管殼，這兩個方面主要與上部設(shè)備有關(guān)，并提到支助作用;第二，它是與船體上部橋梁相連的部分，其主要職能是處理和收集石油和天然氣資源，并將這些資源集中在嵌入式系統(tǒng)的頂部。對上述各方面的分析有助于在船舶的平臺管道基礎(chǔ)上開發(fā)海洋石油資源，并實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展前景。

一、導(dǎo)管架平臺概述

導(dǎo)管架平臺是一種空間結(jié)構(gòu)，由連接它們的腿柱和垂直桿組成。腿柱空心，鋼柱通過腿柱進(jìn)入海底以固定駕駛座。垂直和水平連接桿（稱為支撐）用于傳遞水平荷載，并確保結(jié)構(gòu)在施工和安裝期間的整體穩(wěn)定性。柱和樁共同構(gòu)成導(dǎo)管支撐平臺的支撐結(jié)構(gòu)。導(dǎo)管架的主要作用是：在實(shí)施樁時，充當(dāng)樁的定位和導(dǎo)向，保證樁的進(jìn)度和質(zhì)量，并確保個別樁的有機(jī)連接;安裝上部結(jié)構(gòu)和設(shè)備時，可使用導(dǎo)管架安裝臨時施工平臺，以保證施工安全，加快施工速度;在支撐結(jié)構(gòu)中，導(dǎo)桿可提高結(jié)構(gòu)抗傾力矩的剛度，提高結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性;導(dǎo)管架用作橋梁和海底之間的連接通道，許多輔助設(shè)施，如密封管、垂直管、j型管和養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)，可由導(dǎo)管架支撐，導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)上安裝嵌入式設(shè)備，工作船可系泊.

二、在役導(dǎo)管架平臺特點(diǎn)與現(xiàn)狀

導(dǎo)管樁固定平臺主要由導(dǎo)管架底部和模塊頂部兩部分組成。底部坐標(biāo)系是由管道元素組成的空間坐標(biāo)系，而頂部模塊是由柱、梁和板組成的空間坐標(biāo)系。所有節(jié)點(diǎn)均為剛性焊接節(jié)點(diǎn)，所有結(jié)構(gòu)材料均為鋼。對于這種完整的固定鋼結(jié)構(gòu)，有三種主要類型的損壞影響平臺在使用壽命期間的持續(xù)使用：構(gòu)件變形或損壞、焊縫損壞和銹蝕。在確定導(dǎo)管架的狀態(tài)時，將考慮上述三點(diǎn)。平臺-管道平臺是設(shè)計、施工和施工方面最古老、最先進(jìn)和最有經(jīng)驗的平臺之一。家用導(dǎo)管平臺一直遵守國際設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和方法，海上施工質(zhì)量由高質(zhì)量的獨(dú)立第三方進(jìn)行審查、監(jiān)督等。，在生產(chǎn)過程中嚴(yán)格遵守安全制度的要求，對1、5等不同年份的狀態(tài)進(jìn)行核查所有這些都有助于國家海洋導(dǎo)管平臺的良好發(fā)展。從目前平臺的大量年度檢查和專項檢查數(shù)據(jù)可以看出，大部分平臺——導(dǎo)管架平臺狀況良好。直接影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的變形和缺陷很少。節(jié)點(diǎn)焊縫也基本上沒有損傷。一般腐蝕主要發(fā)生在構(gòu)件表面，導(dǎo)致鋼厚度的減少非常有限，大大低于設(shè)計中的腐蝕厚度?；顒悠脚_的良好狀態(tài)是將來重用的基礎(chǔ)。

三、界面設(shè)計

（1）登陸界面設(shè)計。軟件設(shè)計登陸界面用于軟件用戶管理。由于本軟件不需聯(lián)網(wǎng)，其賬號和密碼直接嵌于后臺代碼中，每套軟件均對應(yīng)唯一用戶。輸入軟件管理員提供的賬號和密碼，點(diǎn)擊“登陸”按鈕即可進(jìn)入軟件操作主界面。（2）操作界面設(shè)計。操作界面分為主操作界面和子模塊操作界面。主操作界面如圖2所示，包含6個子模塊按鈕，分別對應(yīng)靜力計算、地震計算、疲勞計算、裝船計算、運(yùn)輸計算、吊裝計算共6種導(dǎo)管架平臺主要工況。各子模塊操作界面類似，以吊裝計算為例，點(diǎn)擊第1個“選擇路徑”按鈕選擇吊裝計算結(jié)果位置路徑，點(diǎn)擊第2個“選擇路徑”按鈕選擇處理后報告存儲路徑，點(diǎn)擊下方“開始處理”按鈕開始處理，界面下方有進(jìn)度條顯示處理進(jìn)度，直至跳出“處理完成”彈出框即表示報告生成結(jié)束。點(diǎn)擊“返回主界面”按鈕即可返回主界面重新選擇其他工況進(jìn)行處理。

四、導(dǎo)管架平臺的具體應(yīng)用

從導(dǎo)管平臺的應(yīng)用現(xiàn)狀來看，它主要用于油氣開采過程，更有希望在今后的資源開發(fā)中應(yīng)用導(dǎo)管平臺。管道平臺在海洋資源開發(fā)中的引進(jìn)可追溯到1966年，主要是在渤海地區(qū)，利用當(dāng)時的技術(shù)完成了該平臺的建設(shè)。在此基礎(chǔ)上，隨著能源需求的增加，油氣資源開發(fā)迅速發(fā)展，在一定程度上促進(jìn)了制造業(yè)、安裝業(yè)和實(shí)際平臺設(shè)計的發(fā)展。1990年代，中國海洋平臺建設(shè)達(dá)到近100個，特別是在南海地區(qū)和渤海地區(qū)，導(dǎo)管平臺在油田開發(fā)過程中的應(yīng)用，在此期間，導(dǎo)管平臺也得到廣泛應(yīng)用此外，平臺----淺水管道平臺----的使用可追溯到1940年代，美國設(shè)計了平臺----鋼管平臺，這已成為世界許多其他國家的主要平臺之一。在現(xiàn)階段，管道平臺不再局限于石油開發(fā)，海洋旅游和科學(xué)探索等許多方面充分利用了管道平臺的優(yōu)勢。

五、導(dǎo)管架平臺的未來發(fā)展趨勢

除了海上油田開發(fā)、旅游和科學(xué)研究外，導(dǎo)管平臺還將用于海上風(fēng)力發(fā)電。該方案不再局限于淺海風(fēng)力發(fā)電設(shè)施，而是逐步轉(zhuǎn)向深海科學(xué)發(fā)展，在那里所使用的風(fēng)力發(fā)電設(shè)施的性能和能力將繼續(xù)得到改善。導(dǎo)管架主要用于海上的原因反映在風(fēng)扇結(jié)構(gòu)上，而且往往較大，導(dǎo)管架本身的特點(diǎn)也是兩個方面。在海上風(fēng)力發(fā)電方面，在海上研究區(qū)使用平臺——管道平臺可以產(chǎn)生更好的結(jié)果。例如，三角形支撐的三腳架的底座是海上風(fēng)力發(fā)電的典型結(jié)構(gòu)。此外，風(fēng)力發(fā)電必須確保風(fēng)力發(fā)電的正常運(yùn)行，但實(shí)際上，風(fēng)力發(fā)電的壓力過大，基礎(chǔ)設(shè)施需要在時間和溫度方面作出重大改進(jìn)。

結(jié)束語

在海洋開發(fā)中使用管道平臺是開發(fā)碳?xì)浠衔镔Y源和進(jìn)行科學(xué)研究的重要手段。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)結(jié)合行車支撐平臺的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和形狀，確保其設(shè)計合理化，重點(diǎn)發(fā)揮行車支撐平臺在未來發(fā)展中的優(yōu)勢。中國的設(shè)計理念已經(jīng)達(dá)到世界水平，但平臺上焊接工藝與鉆井設(shè)備仍存在巨大差距——與國外最好的企業(yè)，迫切需要改變。但是，深海技術(shù)的研究是廣泛的、投資密集型的和高風(fēng)險的，這意味著需要企業(yè)、大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)聯(lián)合起來，集中和增加投資，提前開始并進(jìn)行相應(yīng)的研究，探索適合中國深海的平臺。

參考文獻(xiàn)

[1]肖建勇，杜夏英，毛明來，等.海洋生產(chǎn)平臺改造的風(fēng)險分析方法探討[J].石油工程建設(shè)，2019，29（3）：3-6.

[2]金偉良，潘東明，張興才.超載作用下的海洋平臺結(jié)構(gòu)可靠性[J].中國海上油氣（工程），2019，9（4）：1-5.

[3]趙峰.海洋平臺及設(shè)備可靠性的評價與監(jiān)測[J].石油機(jī)械，2019，28（11）：53-55.