石油平台伸缩跳板设计(2)

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3.4 伸缩桥和固定桥的设计 16

3.5 本章小结 17

4 运动仿真 18

4.1 运动仿真步骤 18

4.2 变幅过程的仿真过程 19

4.3 本章小结 22

5 有限元分析 23

5.1 筒状基架的有限元分析 23

5.2 固定桥的有限元分析 26

5.3 伸缩桥的有限元分析 29

5.4 本章小结 31

6 液压阀站的设计 31

6.1 液压阀站的功能要求 32

6.2 运动阀组的设计 32

6.2.1 变幅阀组的设计 32

6.2.2 回转阀组的设计 33

6.2.3 伸缩阀组的设计 34

6.3 本章小结 34

结论 35

致谢 36

参考文献 37

1 绪论

1.1 课题研究背景

本课题来源于实际项目。近年来，随着国家经济的全面发展，对外贸易量的不断提升，对原油的需求也在不断增加，目前国内的原油大多来自进口，在进口过程中，需要建立原油码头，在当前已经建成或者在建的原油码头中，基本上都实现了新设备、新工艺、新技术、新材料的大量应用。在油船码头的发展过程中，近代大型油船码头，特别是无掩护的墩式码头，码头的连接并不连续，由于标高较高使得船舶在作业过程中难免发生颠簸、游动，且幅度比较大[1]。同时为保证码头的载重要求，设计的码头护舷必须很大，船舷至码头岸线的距离无法缩近，普遍意义上的油船自身携带的舷梯无法解决这种难题。在现代大型油船码头上，为了提高船舶装卸作业效率和确保人员上下船的安全，以液压式登船梯取代船舶舷梯是必然的选择。课题通过研究一种新型的液压式回转伸缩跳板的设计，加深对机械即液压方面知识的理解和应用。

石油平台伸缩跳板又可理解为全回转伸缩式过桥装置即登船梯。作为非标准设备，它主要用于海洋钻井平台与生活平台之间人员和物资的通过和迁移[2]。由于油船自带的舷梯无法满足油码头的使用要求，为提高装卸效率，同时确保工作人员上下船的安全，油码头广泛采用石油平台伸缩调板。它具有一定长度的跨船架空舷梯桁架以便完成伸缩和变幅，伸缩长度和变幅角度很大，以便适应卸油与潮位变化对油轮浮沉高差的变化[3]。根据各类油轮甲板面布局，舷梯做成能旋转和伸缩的桁架装置。登船梯在设计上必须能适应船岸之间始终动荡的条件和偶然出现的极端环境情况，因此登船梯必须具有稳定、良好的技术性能。设计过程中需要对港口的水位、气象资料和可能到港的船舶等各种情况作详尽的分析，确定其作业条件，选择正确的工程材料、采用合理的结构特征、加装可靠的安全防护措施，才能使设计达到预期的设计目的[4]。

1.2 石油平台伸缩跳板的特点

由于陆地石油资源的逐渐枯竭，海洋石油工程迎来了前所未有的发展机遇。2015年，中国海油的国内外油气产量达到8000万吨油当量。在未来几年内，中国需要投入上百亿元建造包括深水钻井船、深水铺管起重船在内的多型深水大型装备[5]。海上石油平台和钻井平台一般分为工作平台与生活补给平台。以前一直利用直升机运输完成人员的迁移和货物的运送，这造成了巨大的成本流失，现在通过运用全回转式液压伸缩式过桥装置，就可以很方便地实现平台与平台之间人员转移和物资转移[6]。