中国深水导管架平台工程技术发展现状与展望

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作者 付殿福 孙友义 +6 位作者 宋峥嵘 黄怀州 张勇 谢波涛 李书兆 张力昂 周远航 《中国海上油气》 北大核心 2025年第5期173-182,共10页

随着中国南海油气资源大规模开发的战线逐步向深水区域推进,对深水导管架平台的需求更加迫切。笔者对中国深水导管架平台工程技术发展现状进行了分析总结,并对未来发展趋势进行了展望。介绍了“海基”系列3个典型平台(“海基一号”、陆... 随着中国南海油气资源大规模开发的战线逐步向深水区域推进,对深水导管架平台的需求更加迫切。笔者对中国深水导管架平台工程技术发展现状进行了分析总结,并对未来发展趋势进行了展望。介绍了“海基”系列3个典型平台(“海基一号”、陆丰12-3、“海基二号”)的应用案例,分析总结了深水导管架平台研发应用中涉及的海洋环境、海洋岩土、结构设计、建造安装、结构监测及数字孪生等关键领域的技术进展;结合中国对深水导管架平台在更深水域的应用需求,指出下一步需要加强深水导管架结构设计、高性能结构材料研发、数字及智能化等核心技术的自主研发,从而为中国深水导管架平台工程技术的不断进步提供支撑。 展开更多

关键词 深水导管架 关键工程技术 海基系列 结构设计 安装建造 高强度钢 智能化 发展现状 发展方向

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深水导管架平台波浪动力响应及参数敏感性分析 被引量：1

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作者 柴俊凯 徐辉 刘圆 《船海工程》 北大核心 2024年第1期127-131,共5页

考虑到300 m级导管架平台的自振周期与自升式平台极为接近,自升式平台的波浪动力响应分析方法在理论上可应用于深水导管架平台,但应用前需要进行参数敏感性分析,采用SACS软件建立300 m级导管架平台有限元模型,结合JONSWAP波浪谱、利用... 考虑到300 m级导管架平台的自振周期与自升式平台极为接近,自升式平台的波浪动力响应分析方法在理论上可应用于深水导管架平台,但应用前需要进行参数敏感性分析,采用SACS软件建立300 m级导管架平台有限元模型,结合JONSWAP波浪谱、利用线性叠加法构造满足高斯性条件的随机波浪;基于时域分析法,进行在随机波浪载荷下的结构动力响应分析;采用Winterstein/Jensen方法计算平台基底剪力和倾覆力矩的最可能最大值,以及动力放大系数;对波浪瞬态变化、模拟步长和时长、随机种子等参数对动力放大系数进行敏感性分析,结果表明,动力放大系数对波浪瞬态变化较为敏感、对模拟步长和时长,以及随机种子极为敏感。采用Winterstein/Jensen方法进行深水导管架平台动力响应分析时,基于敏感性分析得出的参数可获得更合理、准确的动力放大系数。 展开更多

关键词 深水导管架平台 Winterstein/Jensen方法 最可能最大值 动力放大系数 时域分析方法 敏感性分析

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基于谱分析法的深水导管架平台疲劳寿命可靠性分析 被引量：9

3

作者 修宗祥 杨秀娟 +1 位作者 闫相祯 冯永训 《中国海上油气》 CAS 北大核心 2010年第1期59-64,共6页

以200m水深导管架平台为研究对象,采用有限元方法对各疲劳子工况下平台的动力响应进行分析,确定了计算点处的传递函数,并计算出相应的应力谱;根据Miner线性疲劳累积损伤理论及结构可靠性理论对平台的疲劳寿命可靠性进行了分析;对泥面以... 以200m水深导管架平台为研究对象,采用有限元方法对各疲劳子工况下平台的动力响应进行分析,确定了计算点处的传递函数,并计算出相应的应力谱;根据Miner线性疲劳累积损伤理论及结构可靠性理论对平台的疲劳寿命可靠性进行了分析;对泥面以下6倍桩径处固定的等效桩做法在深水导管架平台动力分析中的适用性进行了分析。对于深水导管架平台,采用泥面以下6倍桩径处固定的等效桩做法存在较大误差,进行动力分析时须采用桩-土耦合模型;波高较小海况下,平台结构应力谱对应于波浪主频率的峰值较小、对应于平台前两阶固有频率的峰值较大,后者是导致平台疲劳破坏的主要原因;导管架过渡段到第三水平层之间节点及泥面处节点的可靠性指标相对较小。 展开更多

关键词 深水导管架 谱分析 疲劳可靠性 传递函数 应力谱

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深水导管架海洋平台随机疲劳寿命可靠性分析 被引量：6

4

作者 杨秀娟 修宗祥 +1 位作者 闫相祯 冯永训 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期264-269,共6页

简述基于谱分析方法的深水导管架海洋平台疲劳寿命可靠性理论,以200 m水深导管架海洋平台为研究对象,将随机波浪载荷的长期分布假设为由应力范围服从Rayleigh分布的短期海况组成。采用有限元方法,通过对深水导管架海洋平台施加时间域规... 简述基于谱分析方法的深水导管架海洋平台疲劳寿命可靠性理论,以200 m水深导管架海洋平台为研究对象,将随机波浪载荷的长期分布假设为由应力范围服从Rayleigh分布的短期海况组成。采用有限元方法,通过对深水导管架海洋平台施加时间域规则波来确定传递函数,并以此由波浪谱导出各计算点处的应力谱。根据Miner线性疲劳累积损伤理论及结构可靠性理论,对平台进行疲劳可靠性分析,并与等效Weibull分布方法计算结果进行对比。两种方法的计算结果均表明,导管架过渡段到水面以下第二层之间杆件疲劳可靠性指标相对较小,基于等效Weibull分布方法的计算过程较简洁,但计算结果较谱分析方法偏于保守,建议采用谱分析方法对平台疲劳可靠性进行详细分析。 展开更多

关键词 深水导管架 疲劳寿命 谱分析 WEIBULL分布 可靠性指标

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300 m水深级深水导管架拖航分析方法 被引量：6

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作者 张艳芳 赵佳宁 +2 位作者 黄怀州 王亮 袁玉杰 《船海工程》 北大核心 2023年第2期102-104,136,共4页

由拖航驳船与导管架运动耦合分析得出船体变形,分别考虑静水、中垂、中拱变形与运动产生的惯性力荷载共同作用,从而得到导管架拖航运动过程中的结构受力,该方法改变了常规算法中刚性船体的假设,充分考虑船体柔性产生的变形,即为柔性船... 由拖航驳船与导管架运动耦合分析得出船体变形,分别考虑静水、中垂、中拱变形与运动产生的惯性力荷载共同作用,从而得到导管架拖航运动过程中的结构受力,该方法改变了常规算法中刚性船体的假设,充分考虑船体柔性产生的变形,即为柔性船体法。计算结果表明,300 m水深级导管架刚性船体与导管架变形匹配性差异产生了较高的位移荷载,已无法满足深水导管架设计需要;而应用柔性船体法高应力杆件数量明显减少,高应力杆件集中出现的区域应力下降约30%,变形趋势更为平缓,分析提出的柔性船体法更适用于300 m水深级导管架拖航分析。 展开更多

关键词 深水导管架 拖航分析 刚性船体 柔性船体 SACS MOSES

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基于疲劳可靠性优化设计的深水导管架平台多级模糊选型 被引量：2

6

作者 杨秀娟 修宗祥 +1 位作者 闫相祯 冯永训 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期98-103,共6页

分析深水导管架平台方案优选的系统决策问题,给出四种初始设计方案,将基于谱分析方法求得平台的系统名义疲劳可靠性指标作为一项关键约束对平台方案进行优化。根据优化后各方案的最优结构性能参数,综合考虑影响深水导管架平台选型的各... 分析深水导管架平台方案优选的系统决策问题,给出四种初始设计方案,将基于谱分析方法求得平台的系统名义疲劳可靠性指标作为一项关键约束对平台方案进行优化。根据优化后各方案的最优结构性能参数,综合考虑影响深水导管架平台选型的各种因素,由二元对比方法确定影响因素的权重以及相对隶属度,最终采用三级模糊优选方法对优化后的方案进行模糊优选,并以200m水深导管架海洋平台作为实例进行分析。结果表明,与传统分析方法相比,先由优化分析得到各初始方案的最优结构性能参数,可以为模糊选型提供准确的定量化指标,减少了模糊因素,更有利于对深水导管架平台设计方案做出合理的评价。 展开更多

关键词 深水导管架平台 优化设计 谱分析 三级模糊优选 疲劳可靠性指标

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深水导管架滑移下水的安装分析技术和设计方法 被引量：21

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作者 杨晓刚 《中国海上油气（工程）》 2003年第3期4-10,共7页

导管架滑移下水是安装重型导管架的一种常见的方式 ,2 0世纪 70年代初国外已开始在海上实施导管架的滑移下水 ,80年代初 ,有关导管架滑移下水的数值模拟分析和安装技术已趋于成熟。随着我国对海上深水油田的进一步开发 ,吸收国外的先进... 导管架滑移下水是安装重型导管架的一种常见的方式 ,2 0世纪 70年代初国外已开始在海上实施导管架的滑移下水 ,80年代初 ,有关导管架滑移下水的数值模拟分析和安装技术已趋于成熟。随着我国对海上深水油田的进一步开发 ,吸收国外的先进经验 ,掌握这方面的分析技术并使之应用于我国深水开发工程尤为紧迫。在参阅OTC论文、国外的相关出版物和规范的基础上 ,对导管架滑移下水过程的分析方法和设计方法进行了论述 ,并结合一个工程算例进行了分析 ,算例中使用的软件为MOSES。 展开更多

关键词 深水导管架 滑移下水 安装 设计方法 时域分析 海上深水油田

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文昌油田深水导管架安装技术 被引量：14

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作者 朱绍华 《中国海上油气（工程）》 2003年第1期12-14,共3页

通过介绍文昌油田 13- 1/13- 2导管架海上安装的关键过程 ,总结了导管架海上安装成功的经验和失败的教训 ,并借鉴SAIPEM公司先进的施工方案 ,提出深水导管架安装的施工技术 。

关键词 文昌油田 深水导管架 起吊 扶正 就位 插桩 打桩 调平 灌浆 海上安装

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防振锤对深水导管架圆管风致涡激振动抑制研究 被引量：3

9

作者 罗超 张大伟 +3 位作者 陈佳佳 胡文韬 刘利琴 吴志强 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2022年第5期28-36,共9页

研究了阻尼防振锤对深水导管架圆管风致涡激振动的抑制。建立了防振锤动力学模型,分析了防振锤的动力学特性;将在建深水导管架圆管简化为固支梁,建立了结构有限元模型,通过瞬态分析计算了圆管的振动幅值;在圆管中部添加防振锤,分析了防... 研究了阻尼防振锤对深水导管架圆管风致涡激振动的抑制。建立了防振锤动力学模型,分析了防振锤的动力学特性;将在建深水导管架圆管简化为固支梁,建立了结构有限元模型,通过瞬态分析计算了圆管的振动幅值;在圆管中部添加防振锤,分析了防振锤对圆管振动的抑制效果;进行了现场测试,对比了数值模拟和实际测试管道的振动响应。研究表明,文中设计的防振锤可以有效地抑制圆管的涡激共振;数值模拟结果与测试结果非常接近,验证了数值分析方法的有效性。 展开更多

关键词 深水导管架 风致涡激振动 防振锤 振动抑制 有限元模型

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基于非线性吸振器的深水导管架平台减振特性研究 被引量：1

10

作者 陈益群 刘利琴 +2 位作者 罗超 吴志强 胡文韬 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2022年第9期1385-1394,共10页

基于非线性吸振器原理对波浪激励下深水导管架平台振动进行减振研究。将平台和吸振器简化成两自由度系统,选取立方刚度,建立平台-非线性吸振器动力学方程,使用多尺度混合谐波平衡法,考虑外激励与固有频率1:1共振,求解运动方程的近似解析... 基于非线性吸振器原理对波浪激励下深水导管架平台振动进行减振研究。将平台和吸振器简化成两自由度系统,选取立方刚度,建立平台-非线性吸振器动力学方程,使用多尺度混合谐波平衡法,考虑外激励与固有频率1:1共振,求解运动方程的近似解析解,并使用数值方法进行验证;分析平衡解的稳定性和系统非线性响应特性,最后采用振动传递率对减振结果进行评价。结果表明,附加非线性吸振器的导管架平台运动响应出现非线性特性,在共振频率附近的大部分能量转移到了非线性吸振器中,从而实现很好的减振效果。 展开更多

关键词 深水导管架平台 非线性吸振器 多尺度法 谐波平衡法 减振分析

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海洋平台深水导管架结构杆件检测方法研究与应用 被引量：4

11

作者 吴志伟 邱大庆 陈隆盛 《中国海上油气》 CAS 北大核心 2009年第6期413-415,共3页

针对海洋平台深水导管架结构杆件检测作业存在风险大、成本高、检测工作量大、可动用潜水支持船资源有限等问题,通过对不同潜水作业方式和检测方法的特点及局限性进行比较,提出对50m水深以下结构杆件的检测采用基于ROV(水下机器人)操作... 针对海洋平台深水导管架结构杆件检测作业存在风险大、成本高、检测工作量大、可动用潜水支持船资源有限等问题,通过对不同潜水作业方式和检测方法的特点及局限性进行比较,提出对50m水深以下结构杆件的检测采用基于ROV(水下机器人)操作的射线透水杆件检测方法来替代传统的超声波透水杆件检测方法。XJ油田2座生产平台导管架结构杆件检测实践表明,射线透水杆件检测方法是一种安全、高效、成本低的深水结构杆件检测方法。该方法对南海海域双层保温海底管道夹层的透水检测有重要的借鉴意义。 展开更多

关键词 深水导管架 结构杆件检测 射线透水检测方法 XJ油田

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缆风绳对深水导管架圆管风致涡激振动的抑制 被引量：1

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作者 罗超 胡文韬 +3 位作者 李文武 林天威 刘利琴 吴志强 《舰船科学技术》 北大核心 2022年第4期87-90,共4页

将在建深水导管架圆管简化为悬臂梁,以实际导管架圆管为例,建立有限元模型;分析圆管的固有振动特性,依据规范判定圆管发生了风致涡激振动,并计算振动幅值;在圆管自由端绑定缆风绳,施加涡激力,分析不同绑定参数对振动抑制效果的影响。计... 将在建深水导管架圆管简化为悬臂梁,以实际导管架圆管为例,建立有限元模型;分析圆管的固有振动特性,依据规范判定圆管发生了风致涡激振动,并计算振动幅值;在圆管自由端绑定缆风绳,施加涡激力,分析不同绑定参数对振动抑制效果的影响。计算表明,缆风绳对悬臂圆管的风致涡激振动有很好的抑制作用,绑点到管自由端的距离在管总长的20%以内、缆风绳与圆管的夹角接近90°,减振效果更好。 展开更多

关键词 深水导管架 悬臂圆管 风致涡激振动 缆风绳减振 参数分析

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300米级深水导管架在南海陆坡区应用的挑战与关键技术研究 被引量：22

13

作者 尹汉军 付殿福 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期147-154,共8页

基于流花11-1油田二次开发项目以及陆丰15-1、陆丰12-3油田开发项目中3座深水导管架的设计应用为例,分析了国内外深水导管架的应用现状,指出了深水导管架应用于南海陆坡区所面临的恶劣的自然环境条件、复杂的沙波沙脊工程地质条件、大... 基于流花11-1油田二次开发项目以及陆丰15-1、陆丰12-3油田开发项目中3座深水导管架的设计应用为例,分析了国内外深水导管架的应用现状,指出了深水导管架应用于南海陆坡区所面临的恶劣的自然环境条件、复杂的沙波沙脊工程地质条件、大型的上部模块功能需求以及受限的建造安装资源等诸多挑战。针对中国南海300 m级深水导管架在设计、建造、安装等方面的关键技术问题,给出了300 m级深水导管架在总体规划、场址优选、材料选择、结构设计、施工设计、安全保障等一系列挑战的解决方法与设计方案,并提出了提升中国深水导管架工程技术能力的发展建议。本研究为中国深水导管架工作水深从200 m向300 m跨越及安全服役提供了技术支持。 展开更多

关键词 南海陆坡 深水导管架 流花11-1油田 建造安装资源 沙波沙脊 420 MPa高强钢 总体规划 安全保障

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深水导管架的上部组块施工方案的选择 被引量：5

14

作者 邵卫东 付殿福 慈洪生 《船海工程》 北大核心 2022年第6期72-76,共5页

考虑目前导管架上部模块的吊装和浮托两种方案,针对不同的上部模块规模和环境条件,结合油田开发投资,对我国首部水深超过250 m的深水导管架上部模块施工方案进行选择分析,从设计和建造、安装两方面进行方案对比分析,确定上部模块施工方... 考虑目前导管架上部模块的吊装和浮托两种方案,针对不同的上部模块规模和环境条件,结合油田开发投资,对我国首部水深超过250 m的深水导管架上部模块施工方案进行选择分析,从设计和建造、安装两方面进行方案对比分析,确定上部模块施工方案的选择对深水导管架的设计、建造和施工的影响。 展开更多

关键词 深水导管架 上部组块 吊装 浮托 建造 安装

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深水导管架建造中的计划管理 被引量：2

15

作者 戎平生 《中国海上油气（工程）》 1992年第4期62-66,共5页

本文介绍在深水导管架制造过程中计划管理的范围、内容、方法及形式,并在总结HZ21-1和HZ26-1两个深水导管架建造中计划管理活动实际经验的基础上,对项目时间计划的编制、人力资源计划的编制、计划的实施、进度的控制及计算等方面,进行... 本文介绍在深水导管架制造过程中计划管理的范围、内容、方法及形式,并在总结HZ21-1和HZ26-1两个深水导管架建造中计划管理活动实际经验的基础上,对项目时间计划的编制、人力资源计划的编制、计划的实施、进度的控制及计算等方面,进行了较为详细的描述。两个深水导管架建造实践表明:本文所述的计划管理方法应用于深水导管架建造项目上是行之有效的。 展开更多

关键词 计划管理 导管架制造 深水导管架

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深水导管架建造的质量控制 被引量：1

16

作者 吕屹 《中国海上油气（工程）》 1999年第3期18-21,共4页

以在惠州2座深水导管架建造的检验工作经验及其业主提供的技术规格书和某些检验标准、规范为准则,论述在深水导管架制造工程中如何进行质量控制和检验。

关键词 深水导管架 质量控制 海上油气田 导管架 钻井

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深圳造出亚洲最大气田用深水导管架

17

作者 谭蓉蓉（摘） 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期17-17,共1页

2006年4月8日亚洲最大的深水导管架将离开深圳，目前导管架主体工程已经完工，正在进行附属部件的焊装，从蛇口赤湾前往番禺30-1气田的出海日已基本敲定。日前，番禺30-1气田的导管架正在紧张建造之中。这是目前亚洲最大的深水导管架，... 2006年4月8日亚洲最大的深水导管架将离开深圳，目前导管架主体工程已经完工，正在进行附属部件的焊装，从蛇口赤湾前往番禺30-1气田的出海日已基本敲定。日前，番禺30-1气田的导管架正在紧张建造之中。这是目前亚洲最大的深水导管架，该气田水深200．62米，导管架高200多米、自重19200吨，加钢桩总重25200吨。该深水导管架是海上钻井平台的重要支撑系统，系中国海洋石油总公司委托赤湾胜宝旺公司制造，2005年2月1日开工建设。整个导管架总造价达数亿元人民币。胜宝旺公司约600名工人参与了此项工程。 展开更多

关键词 深水导管架 大气田 中国海洋石油总公司 亚洲 深圳 海上钻井平台 主体工程 附属部件 支撑系统 人民币

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深水导管架工程的质量管理

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作者 田明杰 王国强 《中国海上油气（工程）》 1993年第2期51-53,共3页

本文结合HZ 21—1和HZ 26—1两个工程,介绍了深水导管架陆地建造中的质量管理工作。概述了质量管理的组织机构,论述了如何在职工中树立良好的质量意识及在工程中采用的质量管理措施。

关键词 深水导管架 质量管理 焊接

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导管架圆管风致涡激振动对总体疲劳性能的影响 被引量：4

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作者 胡文韬 刘利琴 +1 位作者 罗超 余勇军 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2023年第2期12-21,共10页

研究了在建阶段导管架圆管发生风致涡激振动对整体疲劳性能的影响。建立了圆管动力学模型,分析了圆管的动力学特性;固定系数取值0.7模拟实际工程中圆管两端的焊接约束形式,计算了圆管的振动响应;基于线性累积损伤准则和S-N曲线计算了圆... 研究了在建阶段导管架圆管发生风致涡激振动对整体疲劳性能的影响。建立了圆管动力学模型,分析了圆管的动力学特性;固定系数取值0.7模拟实际工程中圆管两端的焊接约束形式,计算了圆管的振动响应;基于线性累积损伤准则和S-N曲线计算了圆管发生风致涡激振动的疲劳损伤度,并根据规范计算出圆管在位阶段的疲劳损伤度,对比总结风致涡激振动对总体疲劳性能的影响以及振动抑制措施对疲劳性能的改善。研究表明,在建阶段导管架圆管发生风致涡激振动会明显地影响圆管的疲劳特性,降低疲劳寿命,因此可以通过绑定绳索、安装防振锤等手段减少结构的疲劳损伤。 展开更多

关键词 深水导管架 风致涡激振动 防振锤 疲劳寿命

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百米水深导管架维修灌浆卡箍设计及灌浆材料选取与试验 被引量：10

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作者 陈波 张人公 +1 位作者 张勇 严国华 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期128-132,共5页

针对水深117 m的HZ21-1A导管架平台交叉斜撑杆处出现的裂缝,提出使用灌浆卡箍的方法进行维修,建立了灌浆卡箍模型,对灌浆卡箍进行了设计,选取了灌浆材料并进行了陆地强度和填充试验。HZ21-1A导管架平台裂缝灌浆卡箍维修现场水泥浆取样... 针对水深117 m的HZ21-1A导管架平台交叉斜撑杆处出现的裂缝,提出使用灌浆卡箍的方法进行维修,建立了灌浆卡箍模型,对灌浆卡箍进行了设计,选取了灌浆材料并进行了陆地强度和填充试验。HZ21-1A导管架平台裂缝灌浆卡箍维修现场水泥浆取样试块强度分析表明该灌浆修复项目成功实施,施工效果良好,填补了国内100 m以上水深导管架灌浆卡箍修复裂缝的技术空白,可为今后进行类似的灌浆工作提供技术参考。 展开更多

关键词 深水导管架 灌浆卡箍设计 灌浆材料选取 陆地试验 海上施工 HZ21-1A平台

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