ng2500x自航自升式平台的通道平台的设计及强度校核(附件)【字数：18055】
摘 要摘 要当今世界，油气资源无论在民用还是军事战略方面都具有极其重要的意义，海洋中丰富的油气资源开采已然成为当今的热门话题。海洋平台作为海洋油气资源开采必不可少的海洋工程设备，其地位和意义不言而喻，而对其复杂的内部结构进行研究更具挑战性和科学价值。鉴于海洋平台在海洋油气资源开采中具有不可撼动的地位，研究其舱室中通道平台设计即具有现实重要意义。通道平台合理的设计不仅能提高工作人员的工作效率，还能改善物资运转速度和人员流动速度。基于以上意义，本文将对海洋平台舱室中通道平台设计进行研究。为了便于有效并切合实际地进行海洋工程平台舱室中的通道平台的设计，本文的工作以江苏省海门市招商局重工有限公司的160项目中NG-2500X自升自航式作业平台为基础，分析其舱室中通道平台的布置，并自行设计出一个舱室中的通道平台。强度校核是海洋平台设计中的难点和重点，通道平台也理所应当地需要进行强度校核并且校核合格后才能加以运用。本文对强度校核的几种方法做了简要的对比分析，并选择了其中的两种方法对此次所设计的通道平台进行了校核和验证，最终确定了此次设计通道平台的合理性和可行性。关键词海洋油气资源；海洋平台；通道平台设计；强度校核
目 录
第一章 绪论 1
1.1 课题研究的背景及意义 1
1.2 现阶段国内外设计状况 1
1.3 本文的简要概述 2
第二章 通道平台在舱室中的布置概况 4
2.1 NG2500X自升自航式作业平台的简要介绍 4
2.2 舱室中通道平台设计布置概况 5
2.2.1 设计通道平台的作用 5
2.2.2 通道平台设计的依据 6
2.3 通道平台的强度校核方法 6
2.4 本章小节 7
第三章 舱室中通道平台的详细设计 8
3.1 确定舱室中通道平台的区域 8
3.1.1 通道平台设计所需的图纸 8
3.1.2 找出需要设置通道平台的区域 9
3.2 确定通道平台的形式及尺寸 12
3.2.1 确定区域①处通道平台的形式及尺寸 12
3.2.2 确定区域②处通道平台的形式及尺 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
寸 14
3.2.3 确定区域③处通道平台的形式及尺寸 15
3.3 角钢的选择 20
3.3.1 对区域①角钢剖面模数的计算 20
3.3.2 对区域②角钢剖面模数的计算 20
3.3.3 对区域③角钢剖面模数的计算 21
3.3.4确定所选择的角钢 21
3.4 板厚的计算 21
3.4.1 此次设计可提供选择的材料 21
3.4.2板厚的计算依据 21
3.4.3 区域①板厚的计算 22
3.4.4 区域②板厚的计算 22
3.4.5 区域③板厚的计算 22
3.4.6通道平台格栅的选择 23
3.5 绘图 23
3.6 本章小节 23
第四章 通道平台的强度校核 23
4.1 通道平台的强度校核概述 24
4.2 运用简化图形并手动计算的方法进行强度校核 24
4.2.1 简化图形强度校核的依据 24
4.2.2 对区域②中的危险点进行强度校核 25
4.2.3 对区域③中的危险点进行强度校核 28
4.3 运用有限元计算软件FEMAP进行强度校核 34
4.3.1有限元分析简述 34
4.3.2 FEMAP概述 34
4.3.3 FEMAP的优缺点简述 35
4.4 运用FEMAP对本次设计的通道平台进行强度校核 36
4.4.1有限元建模 36
4.4.2 应力云图和位移云图分析 40
4.5本章小节 45
致 谢 47
参考文献 48
附 录 50
附录一 辅机室轮机布置图及其剖面图 51
附录二 辅机室通道平台设计图 51
第一章 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
石油是重要战略物资各国都很重视。21世纪，石油和天然气仍将是世界主要能源。世界油气资源潜力还相当大，有待发展先进技术，进一步加强勘探和开发，以提高发现成功率和采收率，降低勘探开发成本[1]。而陆地石油资源总有枯竭的一天，且在海洋探明了大量的油气资源，人们便把目光投向了浩瀚的海洋。海洋石油是以1947年美国成功研制出第一座钢制平台为标志，逐步进入现代化生产。本次研究的课题是以江苏省海门市招商局重工160项目及NG2500X自升助航式平台为背景，对此平台中某个舱室进行通道平台的设计以及强度的校核。
现如今随着海洋平台研究工作的日益细化和造船技术的不断升级革新，船东对海洋平台舱室布置的要求也日益增高。通道平台的设计是舱室布置中的一个及其的重要环节通，因为在这个过程中不仅要在保证海洋平台安全性的基础上考虑通道空间的利用率，还要满足海洋平台的各项技术指标的要求[2]。所以通道平台的布置一般与机舱布置、舱室划分和船体结构相辅相成，在设计阶段就应当充分考虑其规范性、可行性和合理性，从而避免后期伤筋动骨的修改。因此，合理的通道平台布置不仅能方便工作人员的流动和施工，从而提高工作效率和物资流动率，甚至在发生突发情况时能够迅速处理或者撤离人员[3]。反之，如果通道平台设计不合理，不仅工作效率低，突发情况下不能紧急处理而导致更严重的后果，人员无法快速撤离造成更多的伤亡。因而通道平台如何在舱室中合理布置，与各个区域兼容且通达性良好，是保证海洋平台安全和工作效率的重要因素，这也是此课题的主要研究内容[4]。
1.2 现阶段国内外设计状况
海洋资源开发的重要性不言而喻，海洋工程装备作为资源开发的基础工具，是海洋资源开采的重中之重。油气的开采、资源的勘探离不开海洋工程装备，而海洋工程装备由于其作业环境十分复杂和恶劣，且造价相当昂贵，为了方便工作人员的流动和施工、提高工作效率和物资流动率，常需要通道平台的协助，所以通道平台几乎是每一个海洋作业平台和海洋工程辅助装备上必备的附属结构。
近年来，随着国家对海洋工程及其设备的重视和加大投入，海洋工程技术日新月异，其舱室通道平台设计也在不断的升级和完善[5]。除了从设计阶段完善设计方案，更多的是从海工产品在海洋上勘探、开采等实践中总结，在做出相应的改动。然而，国内外对于海洋平台的通道平台设计的优化研究并不多。世界上，海洋工程及其设备研发厂商主要在美国、瑞典、挪威和荷兰等国家。有着“挪威水泥大海怪”之称的特洛尔平台是当时世界上最大的海洋平台，其通道平台设计堪称海洋平台通道平台设计的典范[6]。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 课题研究的背景及意义 1
1.2 现阶段国内外设计状况 1
1.3 本文的简要概述 2
第二章 通道平台在舱室中的布置概况 4
2.1 NG2500X自升自航式作业平台的简要介绍 4
2.2 舱室中通道平台设计布置概况 5
2.2.1 设计通道平台的作用 5
2.2.2 通道平台设计的依据 6
2.3 通道平台的强度校核方法 6
2.4 本章小节 7
第三章 舱室中通道平台的详细设计 8
3.1 确定舱室中通道平台的区域 8
3.1.1 通道平台设计所需的图纸 8
3.1.2 找出需要设置通道平台的区域 9
3.2 确定通道平台的形式及尺寸 12
3.2.1 确定区域①处通道平台的形式及尺寸 12
3.2.2 确定区域②处通道平台的形式及尺 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
寸 14
3.2.3 确定区域③处通道平台的形式及尺寸 15
3.3 角钢的选择 20
3.3.1 对区域①角钢剖面模数的计算 20
3.3.2 对区域②角钢剖面模数的计算 20
3.3.3 对区域③角钢剖面模数的计算 21
3.3.4确定所选择的角钢 21
3.4 板厚的计算 21
3.4.1 此次设计可提供选择的材料 21
3.4.2板厚的计算依据 21
3.4.3 区域①板厚的计算 22
3.4.4 区域②板厚的计算 22
3.4.5 区域③板厚的计算 22
3.4.6通道平台格栅的选择 23
3.5 绘图 23
3.6 本章小节 23
第四章 通道平台的强度校核 23
4.1 通道平台的强度校核概述 24
4.2 运用简化图形并手动计算的方法进行强度校核 24
4.2.1 简化图形强度校核的依据 24
4.2.2 对区域②中的危险点进行强度校核 25
4.2.3 对区域③中的危险点进行强度校核 28
4.3 运用有限元计算软件FEMAP进行强度校核 34
4.3.1有限元分析简述 34
4.3.2 FEMAP概述 34
4.3.3 FEMAP的优缺点简述 35
4.4 运用FEMAP对本次设计的通道平台进行强度校核 36
4.4.1有限元建模 36
4.4.2 应力云图和位移云图分析 40
4.5本章小节 45
致 谢 47
参考文献 48
附 录 50
附录一 辅机室轮机布置图及其剖面图 51
附录二 辅机室通道平台设计图 51
第一章 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
石油是重要战略物资各国都很重视。21世纪，石油和天然气仍将是世界主要能源。世界油气资源潜力还相当大，有待发展先进技术，进一步加强勘探和开发，以提高发现成功率和采收率，降低勘探开发成本[1]。而陆地石油资源总有枯竭的一天，且在海洋探明了大量的油气资源，人们便把目光投向了浩瀚的海洋。海洋石油是以1947年美国成功研制出第一座钢制平台为标志，逐步进入现代化生产。本次研究的课题是以江苏省海门市招商局重工160项目及NG2500X自升助航式平台为背景，对此平台中某个舱室进行通道平台的设计以及强度的校核。
现如今随着海洋平台研究工作的日益细化和造船技术的不断升级革新，船东对海洋平台舱室布置的要求也日益增高。通道平台的设计是舱室布置中的一个及其的重要环节通，因为在这个过程中不仅要在保证海洋平台安全性的基础上考虑通道空间的利用率，还要满足海洋平台的各项技术指标的要求[2]。所以通道平台的布置一般与机舱布置、舱室划分和船体结构相辅相成，在设计阶段就应当充分考虑其规范性、可行性和合理性，从而避免后期伤筋动骨的修改。因此，合理的通道平台布置不仅能方便工作人员的流动和施工，从而提高工作效率和物资流动率，甚至在发生突发情况时能够迅速处理或者撤离人员[3]。反之，如果通道平台设计不合理，不仅工作效率低，突发情况下不能紧急处理而导致更严重的后果，人员无法快速撤离造成更多的伤亡。因而通道平台如何在舱室中合理布置，与各个区域兼容且通达性良好，是保证海洋平台安全和工作效率的重要因素，这也是此课题的主要研究内容[4]。
1.2 现阶段国内外设计状况
海洋资源开发的重要性不言而喻，海洋工程装备作为资源开发的基础工具，是海洋资源开采的重中之重。油气的开采、资源的勘探离不开海洋工程装备，而海洋工程装备由于其作业环境十分复杂和恶劣，且造价相当昂贵，为了方便工作人员的流动和施工、提高工作效率和物资流动率，常需要通道平台的协助，所以通道平台几乎是每一个海洋作业平台和海洋工程辅助装备上必备的附属结构。
近年来，随着国家对海洋工程及其设备的重视和加大投入，海洋工程技术日新月异，其舱室通道平台设计也在不断的升级和完善[5]。除了从设计阶段完善设计方案，更多的是从海工产品在海洋上勘探、开采等实践中总结，在做出相应的改动。然而，国内外对于海洋平台的通道平台设计的优化研究并不多。世界上，海洋工程及其设备研发厂商主要在美国、瑞典、挪威和荷兰等国家。有着“挪威水泥大海怪”之称的特洛尔平台是当时世界上最大的海洋平台，其通道平台设计堪称海洋平台通道平台设计的典范[6]。
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