通过理论分析和有限元计算,提出了非灌浆桩腿导管架平台在不同状态下刚度的简化计算公式,揭示了具有直立式非灌浆桩腿的导管架平台桩、腿间的相对运动使平台的服役状态与设计模型发生的较大变化,使平台的动力特性偏离了设计值,导致平台在正常海况条件下发生了超常的振动.计算结果表明,桩、腿存在相对运动时,平台的一阶频率降低了50%左右,对环境荷载的响应增大了6倍左右.

密封隔膜是大型较深水导管架安装用的关键装置。本文讲述了一种密封隔膜的设计和制造方法,从如何采用有限元分析软件进行球形结构的深浅选型和产品结构设计,到缩比小产品性能试验,再到生产、制作出大型成品的整个过程。结果表明,采用本文介绍的方法能够实现密封隔膜的设计和制造,产品可适用于百米级大型较深水导管架的海上安装。

针对当前海洋平台导管架人工清洗工作量大、效率低、易造成污染等现状,提出一种海洋平台导管架清洗机器人设计方案。该清洗机器人具有8个自由度,能够沿导管架空间进行攀爬、定位并通过夹持高压水枪对导管架进行清洗。为了保证机器人在静止和工作状态下都能吸附在导管架上以保持平衡,研究并设计一种清洗机器人吸附机构。基于该清洗机器人的构型特征与受力情况,对各种状态下的清洗机器人进行力学分析和理论计算,得出机器人稳定工作的最小吸附条件。利用有限元软件ANSYS Workbench对吸附机构进行静力学仿真实验,实验结果表明:所设计的吸附机构的强度和刚度能满足机器人清洗海洋平台的工作需求。

针对海洋平台导管架结构的复杂性与工作环境的特殊性，研制了一种8自由度的海洋平台导管架清洗机器人，该清洗机器人具有沿导管架空间进行攀爬及定位功能，通过夹持机构携带高压水射流喷枪来实施对导管架的清洗。基于该清洗机器人的构型特征与机器人动力学原理，采用大功率关节分时单步驱动与小功率关节多轴联动相结合的控制策略，进行了机器人在导管架上的运动规划。利用Matlab语言对清洗机器人在导管架上的行走步态进行了仿真，详细分析了机器人在攀爬过程中各关节的扭矩与功率间的变化关系。

在海工深圳公司的缅甸ZAWTIKA 1B项目铺管铺管作业中,通过技术创新,成功实现了国内首次采用ROV（Remote Operated Vehicle无人遥控潜水器）钻入导管架,在狭小空间安装海管起始缆技术,其作业水深为116 m,为国际同类作业最深,节省了单独动员饱和潜水的费用。文中介绍了2台ROV的精确分工和控制方法,论述了2台ROV在铺管船上下水共同进行水下作业的工作模式和ROV钻入导管架安装起始缆的技术要点。

夹桩器是海上导管架调平和灌浆的辅助工具.分析夹桩器受力及影响静摩擦系数因素得出增大液压缸钳口表面粗糙度是增大钳口与钢桩间静摩擦系数的合理方法;并采用ANSYS有限元分析方法对夹桩器上均布液压缸数进行了选择.