海洋钻机的载荷条件分析

底座是海洋钻机的关键部件之一，用来支撑钻井设备，提供工人操作平台和安装井口装置等。作为钻机提升设备的基础平台，底座结构复杂，承受载荷大，在不同工况下承受着不同的组合载荷。

按照API 4F规范，对底座进行静力分析需考虑立根载荷和转盘梁载荷的最大组合。考虑最不利的情况，按最大转盘梁载荷工况计算，包括的载荷组合为安装在底座上的钻井设备或部件自重、最大转盘梁载荷按照钻机的最大钩载作用在转盘上，最大立根载荷按照最多立根自重作用在钻台上。

海洋钻机井架在实际作业过程中受力相当复杂，直接承受钻井作业载荷和海洋环境载荷，还要考虑许多其他因素。井架靠下端支腿固定在钻井平台上，在工作过程中受到恒载、大钩载荷、工作绳拉力、风载等直接载荷的作用，同时又受到波浪和洋流等间接载荷的作用。在这些载荷的作用下，井架会产生位移、变形、整体振动与晃动等不利于钻机正常工作的情况。目前，井架的动态特性研究方法主要是借助有限元分析软件，近似地模拟各种具体工况，试验方法分为实际场景测试和对井架的缩放模型在实验室里研究^[4]。(www.xing528.com)

海洋钻机的零部件除了承受多种工作载荷，同时又受到波浪和洋流等间接载荷的作用，形成多种载荷交互作用的局面。以钻机提升系统的零部件为例，在服役过程中，它们承受的是变动应力幅的低频随机疲劳载荷。在起下钻，特别是处理井下事故的过程中，由于猛提猛刹，其主要零部件承受巨大的冲击载荷，有时导致瞬时超载；提升系统零部件则有可能从应力疲劳转变为应变疲劳。