海洋某石油平台塔形井架计算分析

《海洋某石油平台塔形井架计算分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、·机械研究与应用·2013年第3期(第26卷，总第125期)设计与制造海洋某石油平台塔形井架计算分析叶涟波(兰州兰石石油装备工程有限公司，甘肃兰州730050)摘要：利用SAFI结构计算软件，在弹性设计基础上，对胜利某海洋石油平台塔形井架进行建立模型、定义载荷、组合工况、运行分析计算等工作后，获取模型中各个受力单元的ULS值，直接判定每个构件的综合强度，获取井架体节点的受力值，为构件和构件间螺栓连接的设计与校核提供理论支持。关键词：塔形井架；SAFI；计算与分析；ULS值中图分类号：TH12文献标志码：A文章编号：1007—4414(2013)03-0131—03Calcula

2、tionandAnalysisforDerrickofOilOfshorePlatformYELian-bo(LanZhouLS-PetroEquipmentEngineeringCo．，Ltd，LanzhouC．ansu730050，China)Abstract：Onthebasisofelasticdesign，amodelofde~ickusedforShan~ioffshoreplatformisbuiltbymeansofSAFIstruc—turemembersoftware．Aftercompletionofoperatingitunderthegivenload

3、s，workingconditionsanditsanalysisandcalcula—tion，ULSvaluesforeachunitthatexperiencescompressionhavebeenobtained，thusthecomprehensivestrengthforeachmemberisdetermined，thevalueofmastsectionssubjectedtocompressionisgot，andtheoreticalsupportfordesigningandcheckingofboltconnectionbetweenmembersar

4、esupplied．Keywords：derrick；SAFI；calculationandanalysis；ULSvalue1引言用螺栓连接于井架支座上，井架支座配焊于台面上。塔形井架是海洋石油钻井平台的一种常用井架，2．2SAFI软件介绍该井架是横截面为正方形或矩形的空问桁架结构，整SAFI是加拿大SAFIQualitySoftwareInc．开发的个结构由许多杆件组成，杆件与杆件之间采用螺栓连结构计算软件，软件有专门为石油结构工程开发的分接。由于塔形井架本体是封闭的四棱锥整体结构，有析计算部分，能结合API-4F第三版(美国石油学会很大的组合截面惯性矩，因此其整体稳定性好

5、，承载《钻井和修井井架、底座规范》)完成各种工况下的能力强，且钻台面有效空间大，利于工作人员操井架建模、加载、计算分析以及校核等工作，并自动生作¨，适用于海洋石油平台复杂工况下工作使用。成计算报告。SAFI软件提供ULS(UltimateLimit笔者以胜利某海洋石油平台塔形井架为例，利用State即强度极限状态)单元值用于判定构件的综合SAFI结构计算软件对该井架进行模拟工况计算分强度，该值表现的是实际受力与许用受力的比值，完析，求取井架的各受力单元ULS值，井架的变形值，全遵循AISC335—89规范的要求，对于ULS值小于井架支座的支点反力，为井架的设计与优化提供理论1．

6、0的单元，则认为该单元综合强度足够，反之ULS支持与依据。值大于1．0的单元，则认为单元综合强度不够，需加2井架与软件介绍强或重新设计。2．1井架介绍3井架分析计算井架设计为四棱锥体式塔形井架，最大额定钩载3．1井架建模与处理4500kN(6x7绳系)，有效高度为44．8m。主要由井在用SAFI软件对井架进行建模时，在确定坐标架主体、天车总成、二层台、顶驱导轨总成、梯子及平系后，首先找出井架的各个节点，运用线条连接节点，台、油管台及立管夹等附件组成。井架主体由4扇平将整个井架结构用线条单元描绘出来，然后对每个单面桁架组成，每扇桁架共分9层，由于在设计时要满元进行具体的描述，赋予

7、线条单元材料特性、截面形足用户提出的井架总重量尽可能减重的要求，因此在状与尺寸，以及编辑其边界条件。井架实体模型共划材料选择时，主腿选用抗弯抗扭能力强的焊接H型分为392个节点，724个单元，如图1所示。在建模钢，横撑及斜撑选用截面性能好的方钢管，相邻的主过程中应结合实际情况，对井架做如下模拟处理。腿以及横、斜撑之间均采用螺栓连接，井架4条大腿(1)井架主体是由焊接H型钢、方钢管构成的收稿日期：2013—04—07作者简介：叶涟波(1967一)，女，广西桂林人，工程师，主要从事金属结构设计方