該實驗系統(tǒng)主要考慮了鋪管船在立管回收及立管安裝過程中船舶在波浪中的運動響應(yīng)及其對立管安裝施工過程的影響,，對立管提升設(shè)備進行安全性實驗。同時也可以擴展模擬在各類深水spar,，半潛平臺在極端海況下錨鏈的響應(yīng),。立管專用提升設(shè)備模擬實驗，能實現(xiàn)立管提升系統(tǒng)在立管回收,，立管掛靠平臺等安裝過程中立管提升設(shè)備的安全性能驗證,，同時可以驗證立管安裝的相關(guān)施工工藝。另外可以擴展為各類船用設(shè)備在各種海況作業(yè)條件下的安全性能驗證,。主要包括：（1）立管提升系統(tǒng)或相關(guān)船用大型結(jié)構(gòu)設(shè)備安全性實驗,；（2）立管提升系統(tǒng)在立管安裝作業(yè)過程中的工藝模擬。
J型鋪設(shè)上管及輸送系統(tǒng),，實際上是一個承受重載,、技術(shù)難度大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大型裝置,，僅依靠單純的理論分析計算顯然是不夠的,，有必要進行試驗研究，通過試驗來發(fā)現(xiàn)問題,，進而解決問題,，為實際的工程應(yīng)用積累經(jīng)驗。本次實驗主要考慮以下主要功能：（1）對波浪條件的模擬,；（2）結(jié)構(gòu)框架的模擬；（3）單根管固定以備上管的模擬,；（4）上管及輸送的模擬,；（5）控制系統(tǒng)的模擬；（6）管段焊接前對中的模擬；（7）J型鋪設(shè)上管及輸送過程試驗驗證,；（8）J型鋪設(shè)上管及輸送設(shè)備試驗驗證,。實驗架由六自由度平臺、J型鋪管塔,、裝載臂,、傳送臂、外部對中器及測量系統(tǒng),。實驗架主要設(shè)計參數(shù)：鋪管塔高6m,，裝載臂長2.4m，軸向運動臂長2.4m,，傳送滑輪長2.4m,。
PLET/PLTM安裝輔助設(shè)備試驗系統(tǒng)要求精度和控制要求很高，需要充分考慮PLET/PLTM安裝工藝,，以及PLET/PLTM安裝過程中,，各種海況引起的船舶運動對PLET/PLTM安裝輔助系統(tǒng)的影響。主要包括以下幾方面：（1）PLET安裝過程中A字架,、PLET倚靠平臺和管道掛靠平臺的安全性實驗,；（2）PLET安裝過程工藝模擬；（3）PLEM安裝過程中A字架,，A&R絞車,，動滑輪等輔助機具的安全性實驗；（4）PLEM安裝過程工藝模擬,。此外,，本實驗所購置的各種設(shè)備為以后各種船舶類相關(guān)試驗?zāi)M奠定堅實的基礎(chǔ)。實驗系統(tǒng)主要參數(shù)：（1）PLET模型,，PLEM模型,，A字架模型，PLET掛靠平臺,，PLET工作平臺,，需要場地3米×3米×2米的空間。
該實驗系統(tǒng)主要考慮了深水安裝船上的節(jié)臂式起重機及A字架模擬實驗的基本要求,，同時也考慮了水下油氣田開發(fā)工程中其他深水模擬實驗的一些要求,。該系統(tǒng)配備相應(yīng)附件，可實現(xiàn)如下類型模擬實驗功能：（1）驗證機械臂的適用性,；（2）模擬深水水下設(shè)備的下放過程,，并驗證機械臂對安裝設(shè)備的下放、速度控制,、制動等功能,； （3）驗證升沉補償系統(tǒng)能否準確及時的消除船體運動對下放設(shè)備精確定位的影響,；（4）模擬機械臂在下放安裝設(shè)備的過程中各主要部位的受力情況。實驗架主要部分有：（1）多功能機械臂實現(xiàn)360°轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)動系統(tǒng),；（2）機械臂的伸長與收縮系統(tǒng),；（3）液壓與控制系統(tǒng)；（4）升沉補償系統(tǒng),。實驗架主要參數(shù),，按1：10縮比后本次多功能機械臂實驗的模型尺寸：多功能機械臂；旋轉(zhuǎn)半徑0.8-1米,；臂架高1.5米,；臂架直徑0.5米；旋轉(zhuǎn)角度360°,。
用于海底管線沖刷模擬實驗研究,，可實現(xiàn)海底管道在海浪運動情況下的泥沙搬運規(guī)律及影響因素研究：（1）海底管線沖刷模擬實驗研究；（2）管道淘蝕實驗,；（3）管-土-流體相互作用試驗,；設(shè)備組成：（1）三向加載臺（包括加載構(gòu)架、伺服電機,、載荷,、位移傳感器）；（2）實驗水槽,；（3）水槽設(shè)置造流系統(tǒng),；需要大流量水泵和流量控制和穩(wěn)流裝置；（4）實驗立管,；（5）32通道數(shù)據(jù)采集與分析器,；（6）動態(tài)應(yīng)變儀，加速度傳感器等,。主要參數(shù)：三向加載臺設(shè)計尺寸4m×3m×3m,，實驗水槽設(shè)計尺寸為2m×2m×30m，實驗立管與海管模擬尺寸為φ6cm至φ36cm,。
該實施方案既主要考慮了深層樁基吸附力模擬實驗的基本要求,，又考慮了深層樁基樁土耦合模擬實驗的一些需求。該實驗系統(tǒng)即可以模擬深層地基中樁土,、流土的耦合作用及在此作用下的樁基吸附力,、樁基貫入、地基沉降,、地基穿刺等行為,，又可以對海洋結(jié)構(gòu)物安裝和運行期間的地基承載力和地基結(jié)構(gòu)變化進行研究。該系統(tǒng)配備相應(yīng)附件,，可實現(xiàn)如下類型模擬實驗功能：（1）樁基深度貫入模擬實驗,；（2）深層地基拔樁模擬實驗,；（3）雙層地基穿刺實驗；（4）樁基礎(chǔ)長時間固結(jié)實驗,；實驗系統(tǒng)主要部分有：（1）實驗架主體可調(diào)節(jié)支撐結(jié)構(gòu)；（2）有機玻璃筒,；（3）液壓動力系統(tǒng),；（4）實驗數(shù)據(jù)測量檢測與采集系統(tǒng)。
該系統(tǒng)可以真實地再現(xiàn)各種形式的地震波,，觀察結(jié)構(gòu)在地震作用下的破壞機理,，是目前研究結(jié)構(gòu)抗震性能最直接也是較準確的試驗方法。通過研究液化砂土與樁相互作用的一系列振動臺模型試驗,，分析地震荷載作用下可液化土層中樁基水平承載特性衰化的機理,。闡明砂土類別、相對密度,、地震波形式,、模型樁直徑的變化以及試驗?zāi)Ｐ统叽绲纫蛩嘏c液化砂土中樁基橫向承載特性之間的關(guān)系，為建立評價液化砂土中樁基水平承載能力的分析方法提供基本試驗依據(jù),。主要包括以下幾方面：（1）觀察結(jié)構(gòu)在地震作用下的破壞機理,；（2）液化土層中樁基水平承載特性衰化機理；（3）液化土層中樁基水平承載力分析方法,；（4）液化土層中樁基弱化p-y曲線研究,；（5）海洋平臺結(jié)構(gòu)抗震性能試驗研究。實驗系統(tǒng)主要部分有：（1）振動臺臺面,；（2） 臺面支撐系統(tǒng),；（3）動態(tài)電液伺服作動器；（4）振動臺控制器,；（5）振動臺控制計算機及軟件,；（6）加速度傳感器及放大器；（7）液壓油源,。
用于鉆井防噴器,、采油（氣）樹和井口裝置，節(jié)流和壓井管匯等產(chǎn)品的出廠檢驗,，同時能夠滿足上述產(chǎn)品的功能試驗,；特別適合井控裝備生產(chǎn)廠家做產(chǎn)品生產(chǎn)檢測用；同時也適合科研,、檢測機構(gòu)作檢測設(shè)備,。主要設(shè)計參數(shù)：加壓范圍：0~280MPa；恒壓范圍：5%~100%FS,；試驗介質(zhì)：水或油,。主要功能及特點：（1）試驗壓力高,，最高可達400MPa；（2）通過調(diào)節(jié)驅(qū)動空氣壓力來調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力,，調(diào)節(jié)范圍廣,，壓力控制精度高。
水下生產(chǎn)設(shè)施高壓艙實驗系統(tǒng)用于深水水下生產(chǎn)系統(tǒng)在內(nèi)外壓共同作用下的強度,、工作可靠性等實驗研究,。該系統(tǒng)主要由高壓缸筒、內(nèi)外水壓控制系統(tǒng),、實驗設(shè)備的載荷,、位移、應(yīng)力應(yīng)變的測控系統(tǒng),、安裝附件及起升與安全防護裝置等,。主要設(shè)計參數(shù)：高壓缸筒內(nèi)徑2400mm，深度3000mm,，承壓40MPa,，最大軸向承載6283t。外壓水泵額定壓力50MPa,，最大流量63L/min,，變頻調(diào)速控制，內(nèi)壓水泵額定壓力80MPa,，最大流量30L/min,，變頻調(diào)速控制；總功率約110kW,。
用于深水海底管道與立管監(jiān)測設(shè)備模擬實驗研究,，可實現(xiàn)海底管道與立管在海浪與平臺運動情況下的響應(yīng)監(jiān)測測試：具體為: （1）深水立管著陸點監(jiān)測技術(shù)的實驗研究；（2）深水立管著陸點監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā),；（3）深水海管監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā),。本實驗系統(tǒng)可共用海底管線沖刷模擬實驗系統(tǒng)設(shè)備。
光纖傳感技術(shù)是以光波為載體,，光纖為傳播介質(zhì),，感知和傳輸外界的信號并輔以終端解調(diào)最終得到外界環(huán)境各種變化信息的新型傳感技術(shù)。其工作原理為：BOTDA基于受激布里淵散射效應(yīng),，利用泵浦光,、探測光和聲波的相互作用，使得后向布里淵散射信號不斷放大,。對泵浦光和探測光的頻率差進行連續(xù)掃描,，可確定光纖不同位置的布里淵頻移，從而獲得整根光纖的溫度,、應(yīng)變分布信息,。將光纖固定在水下生產(chǎn)設(shè)施上,，即可實時獲得光纖上每一點的溫度和應(yīng)變分布信息，實現(xiàn)對水下生產(chǎn)設(shè)施超長距離的連續(xù)在線監(jiān)測與精確定位,。
該系統(tǒng)流體載荷可以實現(xiàn)：穩(wěn)定來流和緩慢變化流速的非穩(wěn)定來流,；規(guī)則波；非規(guī)則波,；以及波流組合情況,。其可以完成如下試驗：（1）水平懸跨管道VIV實驗；（2）管道在位穩(wěn)定性試驗,；（3）懸跨后，管道靜動特性變化實驗,；（4）VIV管道的動響應(yīng)測定及疲勞應(yīng)力測定實驗,。設(shè)備組成：（1）水槽兩端分別設(shè)置造波系統(tǒng)和吸波系統(tǒng)；需要大流量水泵和流量控制和穩(wěn)流裝置,；（2）流場參數(shù)（速度和壓力）測量系統(tǒng),；（3）拖車及其加載控制系統(tǒng)，速度,、加速度,，以及管道應(yīng)變測量系統(tǒng)等；（4）數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng),；（5）土壤物性參數(shù)測定,，管道靜動特性標定設(shè)備等。主要參數(shù)：拖車由4個44kW的電機驅(qū)動,，速度0-10m/s,，一般速度控制在1.5m/s以內(nèi)。水槽試驗段尺寸：40m*3m*8m,。流量1.5m3/s,，限寬2.5m時流速0.75m/s。
該系統(tǒng)利用水下生產(chǎn)設(shè)施的三維仿真技術(shù),，考慮第三方仿真模塊的計算模型的集成,，形成水下生產(chǎn)設(shè)施應(yīng)急維修虛擬仿真系統(tǒng)，能夠模擬典型水下生產(chǎn)設(shè)施的應(yīng)急維修作業(yè)過程,。該系統(tǒng)采用了分布式體系結(jié)構(gòu),，滿足三維仿真頂層設(shè)計的要求，各個模塊功能獨立并采用標準通信協(xié)議相互聯(lián)系,，并為今后的功能擴展提供了豐富的接口,。該系統(tǒng)含有6個子系統(tǒng)，分別為: （1） 操作子系統(tǒng),，負責(zé)生成操作場景的指令,；（2）顯示子系統(tǒng),，負責(zé)實時顯示場景動畫；（3）通信子系統(tǒng),，負責(zé)保障各模塊間通信,；（4）音頻子系統(tǒng)，負責(zé)同步輸出場景音效,；（5）中控子系統(tǒng),，負責(zé)控制音、視頻信號輸出,；（6）解算子系統(tǒng),，負責(zé)根據(jù)操作模塊的指令，仿真出相應(yīng)的視景,，同時將視景圖像傳遞給仿真視景模塊,。
開發(fā)針對電液復(fù)合控制系統(tǒng)測試的試驗臺，用于測試水下控制模塊的控制功能和通信功能,。試驗臺由航吊,、電力單元、高壓液壓站,、標準接口的SCM安裝基座,、液壓壓力儀表盤、中央控制室,、工程師站組成,。電力單元需要能夠輸出生產(chǎn)平臺標準的交流電壓，液壓站的輸出壓力可以根據(jù)水下生產(chǎn)控制系統(tǒng)的標準壓力進行調(diào)節(jié),，同時具有連鎖保護控制系統(tǒng),。SCM安裝基座負責(zé)與待測SCM對接，具有安裝位置指示功能,。安裝基座上配置液壓動力輸入和控制功能輸出接口,，與液壓壓力儀表盤連接。中央控制室監(jiān)控SCM的運行狀態(tài),，根據(jù)油氣生產(chǎn)工藝對控制功能的需求發(fā)出控制指令,。工程師站主要是給SCM進行在線組態(tài)。
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