基于實測的導管架下水研究.pdf

1、隨著我國海洋油氣開發(fā)的發(fā)展，導管架平臺的運用越來越普遍，并且所能到達的水深越來越深，導管架的尺度也隨之增大。目前大部分的大中型導管架采用駁船運輸和滑移下水進行安裝，這就導管架對下水過程的設計提出了更高的要求。
　　本文以導管架下水的實型測量為基礎，結合模型試驗和數(shù)值計算，對大型導管下水的過程進行了全面的分析討論。
　　導管架下水實型測量的內容主要包括兩部分：一是下水過程導管架和駁船的運動；二是下水過程中搖臂的受力情況。對于導

2、管架的運動，本文設計了GPS/慣性導航組合系統(tǒng)來進行測量。當導管架處于水面上時，利用精度較高的GPS測量其運動速度，當導管架入水后，GPS失效，利用慣性導航測量導管架加速度；結合姿態(tài)矩陣解算導管架和駁船在下水過程中的運動時歷。針對駁船搖臂在下水過程中的受力情況，選取可能出現(xiàn)的壓力集中點，設計應力測量方案，利用光纖光柵應變計對導管架下水過程中搖臂受力進行實型測量。
　　實測得出的運動結果表明，整個導管架下水過程持續(xù)時間約為80s。期

3、間經(jīng)歷了導管架與駁船只有相對滑動、導管架與搖臂同步旋轉、導管架自扶正等階段。整個過程中導管所能到達的最大潛深約在水面以下80~90m，導管架最大縱搖角度為25°左右。搖臂受力最大的時刻出現(xiàn)在導管架重心滑移到搖臂轉軸上方時，此時單個搖臂表面受力大約在6000t~7000t之間。
　　模型試驗中，選取不同的初始下水縱傾角，對下水過程進行試驗。結果顯示，不同的初始下水縱傾角對導管架的運動影響不大，其最大縱搖角隨著初始縱傾的增大而略微減小

4、；但是對于駁船而言，初始下水縱傾角越大，在下水過程中其所能達到的最大縱搖角也越大。模型試驗得出的導管架縱搖和垂蕩時歷曲線換算到實型值與實測值對比結果顯示，縱搖和垂蕩的幅值均符合得較好，而下水過程中各關鍵時刻的時間節(jié)點均有所差別，通過模型試驗換算的時間要長于實際測量值，本文分析認為是由于雷諾數(shù)的不同引起的。
　　對導管架下水過程的數(shù)值模擬計算發(fā)現(xiàn)，導管架與滑道間的不同摩擦力系數(shù)會對整個運動過程產(chǎn)生比較大的影響，主要體現(xiàn)在各關鍵時刻的