[发明专利]一种重力式常压干式舱下沉稳性计算方法

说明书

本发明公开了一种重力式常压干式舱下沉稳性计算方法，其包括以下步骤：S1：确定下沉稳性计算的前提条件：明确箱体尺寸和重量以及环境参数；S2：计算在满足初稳性要求下，不同工况时为克服浮力需要对重力式常压干式舱施加的配重与压载水的量，记载为满足初稳性高需配载；S3：计算出不同工况时重力式常压干式舱所受到的水平载荷；S4：再计算出不同工况时为了克服水平载荷，重力式常压干式舱不产生水平滑移的配重量以及不发生倾覆所需要的配重量，记载为克服风浪流作用需配载；S5：加合步骤S2和S4的配载结果，得出重力式常压干式舱不同工况所需的总配载；主要研究重力式常压干式舱在不同工况时下，为了保持稳定加配重或压载水的方案。

技术领域

本发明涉及海洋石油工程计算领域，具体而言，特别是涉及一种重力式常压干式舱下沉稳性计算方法。

背景技术

重力式常压干式舱是一种常压环境下对海底管道进行维修或改线的结构。以往没有干式舱时，对海底管道进行维修，一种方法是需要潜水员在水下湿式环境下进行，另一种是利用浮吊将海底管道起吊到船甲板面以上进行维修，维修后下放回海底泥面处。如果不使用干式舱进行维修，需要停产，费用高，工期长，如果使用重力式常压干式舱进行维修，可以停产也可以不停产维修，同时降低了潜水员的施工风险。

重力式常压干式舱是提高海管维抢修效率的结构，但这种结构有着特殊性，以往海洋工程常用的API规范并不完全适用于这种类似“孤立墩”的结构，因此需要寻找新的解决方法。重力式常压干式舱下沉稳性计算方法主要研究重力式常压干式舱在涨潮、落潮及环境荷载等条件下，为了保持稳定，防止倾覆，加配重或压载水的方案。是保证干式舱作业安全性的必要校核内容之一，该方法是随着重力式常压干式舱的使用，应运而生的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种重力式常压干式舱保持稳定加配重或压载水的量计算方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种重力式常压干式舱下沉稳性计算方法，其包括以下步骤：

S1：确定下沉稳性计算的前提条件：明确箱体尺寸和重量以及环境参数；

S2：计算在满足初稳性要求下，不同工况时为克服浮力需要对重力式常压干式舱施加的配重与压载水的量，记载为满足初稳性高需配载；

S3：计算出不同工况时重力式常压干式舱所受到的水平载荷；

S4：再计算出不同工况时为了克服水平载荷，重力式常压干式舱不产生水平滑移的配重量以及不发生倾覆所需要的配重量，记载为克服风浪流作用需配载；

S5：加合步骤S2和S4的配载结果，得出重力式常压干式舱不同工况所需的总配载。

根据本发明优选的一个实施例，所述步骤S1中的确定环境参数，需要根据潮汐表，确定作业期间的最高潮位和最低潮位；确定作业期间的最大浪高和最大流速；确定限制作业的风速以及重力式常压干式舱底面和土壤的摩擦系数。

根据本发明优选的一个实施例，所述步骤S2、S3和S4中的不同工况包括至少三种，低潮位时只加配重不加压载水所需的配重量；高潮位时只加配重不加压载水所需的配重量；低潮位和高潮位均采用低潮位时的配重量，涨潮时向内部加压载水的量。

根据本发明优选的一个实施例，所述步骤S3中的水平载荷为风载荷和波浪载荷的合力。

根据本发明优选的一个实施例，所述波浪载荷的计算采用《海港水文规范》中的计算方法。

根据本发明优选的一个实施例，所述步骤S4中克服风浪流作用需配载的数据取不产生水平滑移所需的配重量和不发生倾覆所需要的配重量两者中的较大者。

根据本发明优选的一个实施例，所述步骤S2和S4中的配重应左右均布施加。

根据本发明优选的一个实施例，所述重力式常压干式舱的结构形式为矩形箱体。