Kỹ thuật kỹ thuật số làm giảm chi phí của ống composite cho Chơi casino nhà khai thác dầu khí

Tác giả Steve Bell, Giám đốc phân tích tại Magma Global, Portsmouth, UK

Magma Global là một công ty công nghệ dưới đất phát triển nhanh chóng, phát triển nhanh chóng ở mức độ hàng đầu của phát triển tổng hợp sợi carbon. Magma sử dụng Chơi casino vật liệu tiên tiến nhất và khoa học sản xuất để cung cấp Chơi casino giải pháp sáng tạo cho ngành công nghiệp dầu khí ngầm, với Chơi casino sản phẩm được triển khai trong một số điều kiện khắc nghiệt nhất trên hành tinh.

198620_199008

198848_199098

Giảm thiểu lượng tổng hợp nhựa nhiệt dẻo trong mỗi M-PIPE mới làm giảm mức tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch được sử dụng trong quy trình sản xuất. So với lắp đặt ống thép truyền thống, tính chất nhẹ của M-PIPE cũng giảm thiểu chi phí lắp đặt và cho phép sử dụng Chơi casino tàu dịch vụ nhỏ hơn.

Bàn làm việc của ChơiPhần mềm Phân tích phần tử hữu hạn (FEA) đã cho phép giảm nhiệt nhựa trong M-PIPE thông qua Chơi casino mô phỏng thực tế, sao chép hành vi kiểm tra thực tế trong phản ứng cấu trúc của mô hình số chính xác. Điều này sau đó được sử dụng để sao chép Chơi casino kết hợp tải trong dịch vụ.

Trước khi đầu tư vào phần mềm mô phỏng ANSYS, quy trình thiết kế Magma, giống như hầu hết trong ngành. Chơi casino kỹ sư sẽ phát triển một vài thiết kế cho một ứng dụng khách hàng cụ thể và đưa chúng vào một loạt Chơi casino bài kiểm tra vật lý, có thể tốn kém và tốn thời gian.

Mục tiêu của quá trình mô phỏng là giảm số lượng nguyên liệu thô được sử dụng trong khi vẫn cung cấp M-PIPE trong thời gian dẫn rất ngắn và đáp ứng Chơi casino yêu cầu về trình độ DNV. DNV là một Hiệp hội đăng ký và phân loại được công nhận quốc tế.

Mô phỏng Chơi casino điều kiện cuộc sống dịch vụ cho ống tổng hợp nhiệt dẻo (TCP)

Sử dụng Chơi casino giải pháp mô phỏng ANSYS, Chơi casino kỹ sư magma đang mô phỏng Chơi casino thử nghiệm cấu trúc bằng số thông qua Chơi casino mô hình ảo. Chơi casino kết quả sau đó được sử dụng để tái tạo Chơi casino kết hợp tải lượng dịch vụ thực tế.

Mô phỏng số với Ansys Workbench Phân tích phần tử hữu hạn (FEA) đã cho phép nhóm Kỹ thuật hỗ trợ máy tính (CAE) của chúng tôi nhanh chóng xem xét Chơi casino tùy chọn khác nhau thông qua Chơi casino tập lệnh hiệu quả trong Bàn làm việc. Nhiều lần lặp FEA có thể được chạy để xác nhận tính toàn vẹn cấu trúc của M-PIPE.

Ước tính tuổi thọ dịch vụ M-PIPE bằng cách sử dụng mô phỏng giúp khách hàng của chúng tôi tự tin hơn vào Chơi casino sản phẩm của chúng tôi. Chúng tôi không chỉ chia sẻ kết quả phân tích cấu trúc, bao gồm Chơi casino sơ đồ căng thẳng và căng thẳng, mà chúng tôi còn giao tiếp với DNV để đạt được sự chấp thuận phân loại.

Quy trình Magma CAE

Mặc dù khái niệm về đường ống composite có vẻ tương đối đơn giản, nhưng trong thực tế, Chơi casino mô hình số cực kỳ phức tạp. Chơi casino lớp có thể bao gồm hơn 50 lớp, với mỗi lớp được định hướng để tối ưu hóa hiệu suất cấu trúc trong khi còn lại trong Chơi casino tham số sản xuất.

Bước đầu tiên thường là một cuộc điều tra sử dụng Orcaflex (phần mềm phân tích động được điều chỉnh cho Chơi casino hệ thống dưới biển) để xác định phản ứng toàn cầu của hệ thống. Chơi casino lực lượng địa phương và khoảnh khắc được chiết xuất và áp dụng cho thân ống và kết thúc Chơi casino mô hình FEA phù hợp.

Phân tích phần tử hữu hạn cơ thể

Chúng tôi đã phát triển hệ thống ống của riêng mình, Magma ANSYS Pre và Post Processor (MAPPS), được điều khiển thông qua giao diện Microsoft Excel để tạo tập lệnh ngôn ngữ thiết kế tham số ANSYS (APDL) tham số. MAPPS cung cấp một công cụ thiết kế dễ sử dụng cho tất cả Chơi casino kỹ sư magma, ngay cả những người không có kiến ​​thức chuyên sâu về phần mềm ANSYS.

Chơi casino tham số đầu vào sau đây là bắt buộc:

• hình học ống
• Mật độ phần tử
• Cấu hình ply: Độ dày và định hướng
• xây dựng laminate
• Tải bên ngoài (áp suất, lực dọc trục, thời điểm uốn, v.v.)

Từ dữ liệu trên, mô hình FEA 3D được tạo bằng Chơi casino phần tử phân lớp 20 nút với hành vi bậc hai, được yêu cầu để mô hình hóa vật liệu tổng hợp dày. MAPPS cũng cho phép đầu vào của Chơi casino thuộc tính ply riêng lẻ và việc truy xuất kết quả căng thẳng và biến dạng.

Thuộc tính vật liệu ply là một khía cạnh chính của bất kỳ mô hình tổng hợp nào. Chúng tôi đã hoàn thành thử nghiệm vật lý rộng rãi để lấy thông tin này, tạo thành cơ sở của Chơi casino mô hình mô phỏng của chúng tôi.

thân ống được thiết kế theo DNV-ST-F119 và DNV-ST-C501 bằng phương pháp thiết kế trạng thái giới hạn. Cách tiếp cận này đánh giá ba cơ chế thất bại sau:

1. Sợi bị chiếm ưu thế, dựa trên tổng biến dạng
2. Thất bại cơ thể đường ống để đáp ứng với tải trọng trục
3. sự sụp đổ cơ thể ống từ Buckling đàn hồi

Như gỗ tổng hợp M-PIPE bao gồm nhiều lamina ở Chơi casino góc khác nhau và Chơi casino đặc điểm vật liệu khác nhau tiềm năng, đánh giá chúng đảm bảo riêng lẻ chúng tôi không vượt quá Chơi casino tiêu chí thất bại khác nhau. ANSYS Workbench có Chơi casino công cụ xử lý hậu kỳ hiệu quả để giúp điều này và chúng kết hợp Chơi casino kiểm tra thất bại sau:Max. Lọc, tối đa.Chúng tôi sử dụng Chơi casino tiêu chí thất bại biến dạng tối đa để đánh giá cẩn thận Chơi casino sợi và ma trận trong mỗi lớp, cả dọc theo chiều dài của đường ống và thông qua độ dày của lớp.

Ngoài ra, kết quả thành phần cũng được định hướng vào trục hệ thống ống để xác định Chơi casino giá trị trục, hoop và xuyên tâm. Ví dụ về độ dịch chuyển và kết quả biến dạng trục ống được hiển thị bên dưới.

Phân tích phần tử hữu hạn phù hợp với kết thúc

Chơi casino tổ hợp vừa kết thúc được chế tạo từ thép không gỉ siêu song công, được sử dụng rộng rãi cho thiết bị dưới đất. Nó bao gồm một sự sắp xếp của Chơi casino thành phần đồng tâm tạo ra áp suất nén triệt để làm bánh sandwich cơ thể mà không cần bu lông hoặc kết nối ghim, điều này sẽ làm tổn hại đến tính toàn vẹn của lớp.

Phân tích cấu trúc được thực hiện bằng mô hình lắp ráp FEA được tạo dựa trên hình học thiết kế hỗ trợ máy tính (CAD) do nhóm thiết kế cung cấp. Chơi casino tính năng nhỏ, chẳng hạn như Chơi casino luồng, lỗ không quan trọng và bán kính hỗn hợp nhỏ sau đó dễ dàng loại bỏ bằng cách sử dụng ANSYS SPACECRAIM.

Để cho phép ứng dụng tải bên ngoài, mô hình FEA phù hợp kết thúc bao gồm một phần Chơi casino thân ống. Điều này thường kéo dài năm lần đường kính bên ngoài đường kính ngoài giao diện lắp cuối để loại bỏ bất kỳ hiệu ứng cuối nào.

Kết thúc được thiết kế theo phần F100 của DNV-OS-F101, yêu cầu Chơi casino đầu nối cơ học được thiết kế chống lại ASME VIII Division 2.

• Bảo vệ chChơi casino sụp đổ nhựa
• Bảo vệ chChơi casino lại sự cố cục bộ
• Bảo vệ chChơi casino lại vết nứt do hydro gây ra (HISC) theo DNV-RP-F112

Để mô phỏng chính xác đường dẫn tải qua lắp ráp khớp cuối, liên hệ giữa Chơi casino thành phần riêng lẻ, bao gồm cả ảnh hưởng của ma sát, được xác định. Chơi casino đường cong căng thẳng căng thẳng được xác định cho vật liệu siêu song công, bao gồm cả ảnh hưởng của nhiệt độ.

Để thể hiện mỗi điều kiện dịch vụ, một tổ hợp tải tuần tự được áp dụng cho mô hình FE như một loạt Chơi casino bước phi tuyến. Điều này có thể có nghĩa là tối đa 10 bước tải được áp dụng, bao gồm giãn nở nhiệt, áp suất, lực căng dọc trục và mô men uốn.

Vì Chơi casino nhà khai thác liên tục phát triển mức độ chính xác trong mô hình FEA phù hợp cuối, độ phức tạp tăng tương ứng, leo thang thời gian giải pháp. Để giảm thiểu điều này, Chơi casino toán tử tối ưu hóa cả Chơi casino tham số bộ giải ANSYS và lõi CPU.

Là một phần của kiểm tra tính toàn vẹn ASME chi tiết, Chơi casino toán tử trích xuất Chơi casino ứng suất thành phần và Chơi casino chủng từ mô hình FEA trên tất cả Chơi casino kết hợp tải. Điều này bao gồm căng thẳng von-mises, biến dạng nhựa tương đương và tỷ lệ biến dạng nhựa tương đương với chủng ba trục.

Trình bày kết quả ảo giúp người vận hành hiểu hành vi của M-PIPE. Phân tích của chúng tôi cung cấp thông tin rõ ràng, súc tích có thể dễ dàng được giải thích bởi tất cả Chơi casino bên.

Là một phần của hệ thống đảm bảo chất lượng ISO 9001 của chúng tôi, một kiểm tra độc lập kỹ lưỡng được thực hiện trên mỗi mô hình FEA mới để đảm bảo Chơi casino giả định là chính xác và kết quả tiếp theo được chấp nhận. Một báo cáo kỹ thuật cũng được gửi cho khách hàng hoặc DNV để xem xét.

Phát triển kỹ Chơi casino số trong tương lai

Đầu tư vào kỹ thuật số của chúng tôi đã cho phép Chơi casino nhà khai thác của chúng tôi thiết kế và chứng minh đường ống hiệu suất cao, hiệu quả nhất với chi phí kỹ thuật tối thiểu. Chúng tôi dự định mở rộng Thư viện vật liệu ANSYS tiêu chuẩn MAGMA, kiểm tra tính toàn vẹn tinh chỉnh hơn nữa, tự động hóa việc xử lý hậu kết sau và cải thiện hành vi tiếp xúc để giảm thời gian giải pháp hơn nữa.