Проектирование и конструкция судов
О статье: поступила: 13.04.2019; финансирование: бюджет Севастопольского государственного университета.
DOI: https://dx.doi.org/10.24866/2227-6858/2019-3-9
УДК 629.5.017
В.С. Игнатович, А.В. Кузьмина
ИГНАТОВИЧ ВЛАДИЛЕН СЕРГЕЕВИЧ – к. т.н., доцент, SPIN-код: 4976-1975, AuthorID: 887283, e-mail: v.s.ignatovich@mail.ru
КУЗЬМИНА АННА ВАЛЕНТИНОВНА – старший преподаватель, SPIN-код: 9640-6676, AuthorID: 887622, e-mail: a.61kuzmina@mail.ru
Кафедра «Океанотехника и кораблестроение»
Севастопольский государственный университет
Университетская ул., 33, Севастополь, Россия, 299053
Анализ факторов нарушения прочности и экологической
безопасности эксплуатации плавучих буровых установок
Аннотация: Проанализированы возможные факторы нарушения прочности конструкций СПБУ (самоподъемных плавучих буровых установок), а также обеспечение безопасности их эксплуатации в не предусмотренных расчетами условиях. Рассмотрены методы расчета нагрузок в рабочем положении на СПБУ, определена их расчетная несущая способность, а также устойчивость сооружения на сдвиг в рабочем положении. Проверено выполнение условия на сдвиг сопоставлением нагрузки и предельной несущей способности. Полученные результаты позволяют выбрать метод расчета в зависимости от места и условий эксплуатации СПБУ. Наиболее ответственными и нагруженными конструкциями во всех режимах эксплуатации являются опорные колонны.
Анализ нагрузок, действующих на сооружение, показывает, что опускание опорных колонн приводит к пропорциональному уменьшению изгибающего момента в опорном сечении колонны в корпусе СПБУ. Выполнен анализ прочности наиболее нагруженных опор буровых установок на всех режимах эксплуатации. Самым опасным режимом для опорных колонн является штормовой отстой при действии максимально возможных внешних нагрузок. Опускание колонн в воду на 1/4–1/3 длины опоры не снижает параметров качки сооружения, однако позволяет уменьшить напряжения в элементах конструкции опор. Максимальные напряжения при выдергивании опор из грунта составляют примерно половину от напряжений при штормовом отстое, что является вполне допустимым и не влияет на безопасность сооружения.
Ключевые слова: буровая установка, повреждение, прочность, сдвиг, опорные колонны, выдергивание опор, штормовой отстой.
DOI: https://dx.doi.org/10.24866/2227-6858/2019-3-9
Ignatovich V., Kuzmina A.
VLADILEN IGNATOVICH, Candidate of Engineering Science, Associate Professor, e-mail: v.s.ignatovich@mail.ru
ANNА KUZMINA, Senior Teacher, Graduate Chair, e-mail: a.61kuzmina@mail.ru
Department of Ocean Technology and Shipbuilding
Sevastopol State University
33 University St., Sevastopol, Russia, 299053
Analysis of factors affecting the strength and environmental
operational safety of floating drilling rigs
Abstract: In this paper the authors analyze possible factors of structural strength failure of the self-elevating floating drilling rigs, as well as ensuring the safety of their operation under conditions not provided for by the calculations. The methods of calculating the loads under the operating mode of a self-elevating floating drilling rig were considered, the calculated bearing capacity was determined, as well as the shear stability of the structure in the working position. The shear condition was verified by comparing the load and the ultimate bearing capacity. The obtained results allow choosing the method of calculation depending on the place and operation conditions of a self-elevating floating drilling rig. The support columns turned out to be the most critical and loaded structures in all modes of operation.
Analysis of the loads acting on the structure shows that lowering of the support columns leads to a proportional decrease in the bending moment in the supporting section of the column in the body of the self-elevating floating drilling rig. The strength analysis of the most loaded supports of drilling rigs in all modes of operation was performed. The most dangerous mode for support columns is the storm sludge under the influence of the maximum possible external loads. Lowering the columns into the water by 1/4–1/3 of the support length does not reduce the heave parameters of the structure. However, it allows reducing stresses in the structural elements of the supports. The maximum stresses when pulling out supports from the ground are about half of the stresses in case of storm sludge, which is completely acceptable and does not affect the safety of the structure.
Keywords: drilling rig, damage, strength, shear, support columns, leg pulling, storm holding anchorage, multifaceted approach.