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海洋平台钻机井架承载能力计算研究

作者：王冠

来源：《中国新技术新产品》2013年第18期

摘要：海洋平台钻井架所处的环境比较恶劣，很容易出现问题。因此，对它的承载能力

的研究很有意义。本文以某海洋平台钻机井架现场测试为研究案例，发现了该钻机井架出现的一些问题，针对这些问题，本文对钻机井架进行了有限元分析和其承载能力的计算研究。

关键词：海洋平台；钻机井架；承载能力；计算研究

中图分类号：TE951 文献标识码：A

据相关部门统计，海洋平台钻机井架的损坏主要有：整体损坏、连接损坏及杆的零件损坏等等。这些不良的现象的存在严重制约着我国海洋钻井事业的发展。针对起初对缺陷井架承载能力评估模型的不齐全，思考到了海洋的钻井机井架可能普遍存在这样的问题。通过利用有限元进行分析计算，我们引入了一些新的概念，来构建海洋平台钻机井架的实际应力计算模型。这可以用于对海洋钻井机的实际承载能力进行评估。

一、海洋平台钻机井架现场测试

为了更加全面地了解海洋平台钻机井架的实际情况，在对井架编号处理的基础上，我们又进行了对海洋平台钻机井架的结构及外观检测分析、腐蚀检测分析及应力应变检测分析等。分析的结果表明：井架没有存在任何的载荷偏离中心、磁粉的探究损伤结果也没有显示出任何可以看见记录的裂纹。

1关于海洋平台钻机井架的腐蚀检测。采用的是TT100超声波的测量厚度的仪器对所有的杆的零件进行了超声波的测量厚度，其中一些被海水腐蚀较厉害的杆件厚度对比情况请看下面的表格。（腐蚀程度=（原始厚度-实际厚度）/原始厚度）

把上面表格中所有杆件的腐蚀程度计算出来，可以得到钻机井架的平均腐蚀率为9.73%。

2应变测试。根据相关的标准规则和平台钻机井架现在拥有的加载条件，分别对钻机井架施加190kN、220kN、350kN载重进行应变测试。在钻机井架的下面大腿部位一共布置了9个测点位置，每个测点位置分别在主要位置的不同侧面布置了3个测试点。然后分别对每个部位的加载从高到低2次，从低到高也是2此，采取同一个测试点位置的平均数值，记录应变的测试记录数据。

二、有限元分析