海洋平台瞬态冲击受载结构设计及响应计算开题报告

 2021-08-14 02:22:55

1. 研究目的与意义(文献综述)

海洋平台作为人们开发利用海洋资源的重要基础设施,在服役期间,常会遭到因油气泄漏导致爆炸而引起的冲击破坏。比较著名的海洋平台爆炸事故有:

(1)1988年英国北海piperalpha[1]海上采油平台发生了严重的爆炸事故,整个平台火光冲天,处于体息状态的165人全部葬身火海。大火造成平台上的应急关断系统完全失效,整个平台持续燃烧了23天之久。这场灾难造成的原油产量损失占英国当年石油总产量的12%,严重影响了英国政府在北海油区的石油税收。

(2)2001年巴西龙卡多油田p-36[2]号移动石油生产平台发生工业爆炸和火灾,造成10人死亡和平台报废的重大灾难,直接经济损失4亿多美元。这次事故给巴西经济带来重大的影响,使巴西预计2005年实现石油自给的目标推迟约3年才能实现。

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2. 研究的基本内容与方案

海洋石油工业是高科技、高投入、高产出、高风险的行业。海洋平台作为海洋石油资源开发的基础性设施,是海上生产与生活的基地,油气处理设备布置高度集中。一旦发生火灾爆炸,海上救援因交通、通讯条件的限制而变得较为困难,不仅造成人员伤亡和经济损失,而且对近海周边环境和海洋生态环境造成严重的污染和破坏。大量的海洋平台事故统计显示气体爆炸是造成海洋平台结构失效的重要原因之一。鉴于爆炸灾害对海洋平台结构的重要影响,我们必须对爆炸载荷给予高度重视。本设计拟首先分析海洋油气平台爆炸载荷的作用方式和特点,确定适用于结构响应计算的爆炸载荷简化加载方法,在合理确定爆炸载荷简化计算方法的基础上,运用显式非线性动力学计算软件ansysautodyn开展海洋平台典型防爆墙结构在爆炸载荷作用下的动态响应计算分析,设计出新型的夹层板结构防爆墙,建立数值计算模型,采用先前确定的爆炸载荷简化加载方法,开展防爆墙结构响应的数值计算研究工作,并对其抗爆能力进行评估。

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3. 研究计划与安排

第一周:调研、查资料和文献,进行英文翻译,撰写开题报告(设计目的意义字数不少于800字,基本内容和技术方案不少于400字); 第二周:学习非线性有限元的理论,上传开题报告; 第三周:学习使用相应仿真计算软件; 第四周:学习使用相应仿真计算软件; 第五周:设计海洋平台的防爆墙结构; 第六周:设计海洋平台的防爆墙结构; 第七周:采用非线性有限元分析软件进行爆炸冲击响应计算,上传阶段性报告(4月5日截止); 第八周:分析计算结果,并提出防爆墙结构改进方案; 第九周:进行不同结构形式的防爆墙结构响应计算,对比分析,优选方案; 第十周:总结建模和计算内容,完成毕业设计论文(字数不少于12000字可上传论文); 第十一周:修改论文,并上传论文,图纸及英文翻译(5月4日截止)。

4. 参考文献(12篇以上)

[1]黄德乾. 北海Piper Alpha平台火灾爆炸事故及其经验教训[J]. 中国海上油气(工程),1990,06:61-62 69-70. [2]清波. 巴西P-36平台爆炸翻沉事故[J]. 现代班组,2007,06:47. [3]李文平,郝志强. 一切均不可恃——“深水地平线”钻井平台爆炸事故的启示[J]. 安全、健康和环境,2011,02:55-56.[4] Hauke L kite-Powell, DiJin. Investigation of potential risk factors for grounding of commercial vessels in U. S. ports [J]. International Journal of Offshore and Polar Engineering 1999:16一21 [5]张丽,张礼敬. 爆炸荷载作用下钢筋混凝土防爆墙动力响应研究[J]. 中国安全科学学报,2008,09:99-105. [6]叶昊. 海洋平台防爆墙的分析与设计[D].哈尔滨工程大学,2008. [7]曲海富. 海洋工程防爆墙结构有限元分析[D].天津大学,2007. [8]王珂,尹群,嵇春艳. 油气爆炸压力下海洋平台防爆墙结构形式研究[J]. 中国海洋平台,2012,03:48-52. [9]张媛,叶茂盛,邱海荣,吴永祥,孟庆政. 波纹板防爆墙应力分析研究[J]. 石油和化工设备,2010,08:18-20. [10]于文静,赵金城,史健勇,龚景海. 波纹板防爆墙在爆炸荷载作用下动态力学性能研究[J]. 四川建筑科学研究,2012,02:78-81. [11]郑华勇,吴林志,马力,王新筑. Kagome点阵夹芯板的抗冲击性能研究[J]. 工程力学,2007,08:86-92. [12]杨永雄,石少卿,张忠,刘盈丰. Kagome点阵夹层板吸能性能的数值模拟[J]. 后勤工程学院学报,2009,03:19-23. [13]李永正,王珂,贾芹,袁友华. 油气爆炸下海洋平台抗爆结构型式数值仿真[J]. 舰船科学技术,2014,04:66-71. [14]张东新. 新型复合泡沫铝夹层板抗爆性能研究[D].哈尔滨工业大学,2011. [15]朱锟. 海洋平台爆炸事故风险分析与防护对策研究[D].中国石油大学,2011. [16] Tolloczko J J A. Blast and fire: the engineering background[C]. 23rd Annual Offshore Technology Conference. Houston: OTC, 1991:685-694. [17] Walker S, Hu C S, Williams J R. Assessment of the blast resistance of offshore topsides structures[C]. 23rd Annual Offshore Technology Conference. Houston: OTC, 1991:713-722. [18]Balkan, D., Mecitoglu, Z., 2014. Nonlinear dynamic behavior of viscoelastic sandwich composite plates under non-uniform blast load: Theory and experiment.[J].International Journal of Impact Engineering. 72, 85–104 [19]Sohn, J.M., Kim, S.J., Kim, B.H., Paik, J.K., 2013. Nonlinear structural consequence analysis of FPSO topside blast walls[J]. Journal of Ocean Engineering.60, 149–162. [20]Larcher, M., Solomos, G., Casadei, F., Gebbeken, N., 2012. Experimental and numerical investigations of laminated glass subjected to blast loading[J]. International Journal of Impact Engineering. 39, 42–50. [21]Amana, Z., Weixing, Z., Shiping, W., Linhan, F., 2011. Dynamic response of the non contact underwater explosions on naval equipment. Mar. Struct. 24 (4), 396–411. [22]Shi Y C , Hao H , Li Z X. 2007. Modeling of simultaneous ground shock and airblast pressure on nearby structures from surface explosions[J] .Shock Waves.17,113–133. [23]Luccioni B, Ambrosini D, Danesi R. 2006. Blast load assessmentusing hydrocodes[J」.Engineering Structures. 28,1736–1744. [24]赵衡阳.气体和粉尘爆炸原理[M].北京:北京理工大学出版社,1995.

[25]ShearerMJ,TamVH,CorrB.Analysisofresultsfromlargescalehydrocarbongasexplosions[J].JournalofLossPreventionintheProcessIndustries,2000(13):167-173.

[26] Recommended practice for planning, designing and constructing fixed offshore platforms-working stress design [S].American petroleum Institute(API RP 2A- WSD), 2000. [27] Richard Liew J Y, Chen H. Explosion and Fire Analysis of Steel Frames Using Fiber Element Approach [J]. Journal of Structural Engineering, 2004, 130(7): 9911000. [28] Chen H, Richard Liew J Y. Explosion and Fire Analysis of Steel Frames Using Mixed Element Approach [J]. Journal of Engineering Mechanics, 2005, 131(6): 606-616. [29]宋剑.海洋平台结构在偶然灾害作用下的可靠性研究[D].杭州:浙江大学,2005. [30]李刚工业设备抗粉尘爆炸性能研究[D」沈阳:东北大学,2001
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