铺管船用起重机臂架腐蚀应力分析与研究

摘要

铺管船用起重机在我国海上油气开采和输送中做出了很大的贡献。在实际应用中，这些起重机的臂架都做了相应的防腐蚀措施，但随着时间的推移，受工作环境及设备保养条件的限制，服役20年以上的臂架腐蚀情况比较严峻，不同程度地影响了设备工作性能，威胁工程安全，受到实际工程人员的广泛关注。目前国内外有关起重机臂架腐蚀方面的研究并不多，因此开展对此项工作的研究显得尤其重要。
　　本文以300吨级铺管船用起重机臂架为分析对象，针对其腐蚀现状，应用有限元分析软件，分析单点腐蚀、双点腐蚀对其局部应力的影响，并提出针对其腐蚀现状的修复方案，评估修复后臂架的起重性能，为实际工程提供参考依据。论文主要研究工作及内容如下:
　　(1)结合现场调查结果和相关检测报告，分析臂架腐蚀现状及原因，建立未腐蚀状态下臂架有限元模型，分析其典型工况下的应力状态，并分析其弦杆和腹杆主要应力来源，为本文研究奠定基础。
　　(2)根据有关学者对点腐蚀的研究成果及臂架腐蚀点实际形状，建立臂架弦杆和腹杆单点腐蚀和双点腐蚀有限元分析模型。
　　(3)分析腐蚀点宽度、深度参数对弦杆和腹杆局部应力的影响，得出相应的规律性曲线，并拟合应力与腐蚀宽度、深度关系的参数方程。
　　(4)分析不同排列方式、不同腐蚀深度率及不同间距的双点腐蚀对弦杆和腹杆局部应力的影响及其相互影响，获取相应的规律性曲线，并得出具有一定通用性的两腐蚀点应力集中互不影响的极限影响参数值。
　　(5)针对臂架腐蚀现状，给出了点腐蚀修复方案，量化分析其适用范围及效果，并对修复后臂架的起重性能进行了合理评估。