FPSO管廊模块甲板支墩结构分析

以1艘超大型FPSO为例,介绍管廊模块总体布置和基本设计、详细设计成果,分析了所属公司的企业标准、船级社规范对管廊模块和甲板支墩结构设计的要求.管廊模块结构设计计入了FPSO(海上浮式生产储油卸油装置)船体总纵弯曲对甲板支墩边界条件的影响.在管廊模块和上部模块之间设横向销连接,借助上部模块的横向支撑刚度,有利于控制管廊...     

FPSO电气间模块和基座结构抗爆炸分析

FPSO电气间模块是高耸的全封闭箱型建筑物。FPSO上部模块总体布置设计采用以电气间模块作为防火、防爆屏障对油气处理工艺模块与主电站、公用系统模块进行隔离的方案。在FPSO工程设计中,开展了上部模块油气泄漏扩散、燃爆连锁风险定量分析及控制策略优化研究。应用理想化的"压强-时间"曲线模拟爆炸冲击荷载。对电气间模块主体和基座、FPSO主甲板支墩和止升爪进行了抗爆炸工况线性静力分析和时域非线性动力分析,计算了基座结构强度和塑性应变,分析结果满足API、船级社规范和企业标准要求。对液压顶升模块更换弹性基座的工况进行了分析。FPSO电气间模块和基座结构抗爆炸分析可确保FPSO和电气间模块主体结构设计的本质安全。     

FPSO上部模块气体泄漏风险分析

以某浮式生产储卸油装置(Floating Production Storage and Offloading,FPSO)为对象进行上部模块油气泄漏扩散风险后果分析,探究其风险成因及危害程度.根据FPSO系统结构特点,采用模糊综合评价法与格雷厄姆(LEC)评价法等技术手段,针对FPSO上部模块设备进行油气泄漏扩散风险辨识...     

超大型FPSO码头系泊设计分析

超大型FPSO码头系泊采用岛式码头系缆布置方案。详细设计阶段对FPSO进行了模型风洞试验,测得FPSO的风、流荷载系数;采用OCIMF规范计算风、流荷载。采用Flory-Remery方法计算过往船舶的船行波对FPSO码头系泊的影响荷载;采用MOSES软件建立了FPSO码头系泊各种工况的分析模型,模拟了驳船、系泊缆绳和橡胶护舷碰垫等的约束,应用非线性时域耦合和准静态分析方法,研究不规则波浪作用下FPSO的运动响应、系泊缆绳拉力和橡胶护舷碰垫上的碰撞力等。为FPSO系泊结构和设备设计、总装码头规划和建设以及系泊作业安全提供了理论依据和技术指导。     

通用型FPSO上部模块界面原则研究

本文首先介绍了通用型FPSO上部模块界面研究的目的与意义;接着,介绍了通用型FPSO上部模块典型工艺系统流程、总体布置、结构的主要方案;随后,从系统流程、总体区域、结构、电仪讯系统设置4个方面出发,论述了FPSO上部模块与船体及水下生产系统的界面原则;最后,总结和展望了后续开展相关界面原则的研究。     

FPSO甲板上浪试验研究

介绍了在风浪流水池中对一艘10万t级FPSO进行的甲板上浪模型试验,设计了一套运动限位机构,只保留FPSO纵摇、升沉运动。试验在规则波和不规则波两种环境条件下进行,对与上浪密切相关的参数如甲板上的水位高度,上浪压力等数据进行了测量。     

FPSO上部模块管道疲劳分析方法的应用

在海浪和海风作用下,FPSO会发生中垂/中拱、摇摆以及颠簸起伏,其上部结构将获得加速度并且产生变形,船体的变形会通过生根在结构的支撑带动管道产生位移,因此设计寿命内FPSO上部模块管道是否会发生疲劳破坏需要重点评估。通过某项目实例,结合ASME B31.3和DNV规范,介绍了FPSO上部模块管道疲劳分析的方法。对于波浪运动产生的高周疲劳破坏,该方法能够将不同浪高对管道破坏程度不同的因素考虑在内,摒弃了疲劳极限分析方法过于保守的缺点,更为真实的反应了管道疲劳累积的程度,工程设计上可以采用该方法对FPSO上部模块管道疲劳破坏进行分析和评估。     

基于累积损伤的FPSO上部模块简化疲劳分析

以浮式生产储油轮上部模块的疲劳评估为例,介绍了一种基于线性疲劳累积损伤原理的简化疲劳评价方法。方法考虑了FPSO生产周期内的各种工况和环境条件,并对各种工况做出合理的划分,借助海洋工程通用计算软件SACS的分析结果,最后得到了在一定概率下船体上部结构的累积损伤值。整个分析参照ABS规范,为海洋工程结构的简化疲劳评估提供了一种途径。     

FPSO上部模块管道支架位移计算方法

FPSO服役期内,由于海浪和海风的影响,船体在压载、操作和拖航工况下发生中垂/中拱,船体变形带动上部模块运动,并通过生根在上部模块的支架而作用在管道上,使管道产生位移。为了保证FPSO安全连续运行,FPSO上部模块管道应力分析除了考虑管道重量、温度、压力等常规载荷外,还需要重点考虑船体变形引起的管道支架位移的影响。目前国内介绍FPSO上部模块管道支架位移计算的文献较少,因此结合FPSO项目实例,详细介绍了FPSO上部模块管道支架位移计算的两种方法:线性插值法和软件模拟法,以及通过Excel从CAESAR Ⅱ软件快速导入/导出管道支架位移数据的方法,以供其他FPSO项目参考。     

船坞龙门吊在FPSO上部模块吊装中的应用

在FPSO上部模块的建造中,出于对模块运输费用及项目管理等方面的考虑,越来越多地采用上部模块和船体在同一个建造场地建造的方式,并在船坞内进行总组装,这涉及到使用龙门吊完成上部模块的整体吊装。由于龙门吊吊装能力有限,其吊装方式及钩头形式与浮吊截然不同,这对上部模块的吊装设计提出了新的要求。本文依托HYSY118项目,介绍了船坞龙门吊在上部模块吊装中的应用。     

Pyrenees FPSO上部模块火炬泄放系统设计要点

本文对PYRENEES FPSO项目上部模块海上油田处理设施超压原因、事故工况进行了简要分析,针对各种事故工况分析相应的安全泄放措施并确定相应的事故泄放源,从而确定火炬系统的整个设计能力及火炬臂的尺寸和长度。     

FPSO克令吊基座结构直接设计

克令吊基座是吊机安全的重要保障,其屈服、疲劳强度在详细设计中应特别重视。以某FPSO吊机基座为设计研究对象,首先总结了基于精细网格的强度有限元直接计算评估技术、基于谱分析方法与确定性方法相结合的疲劳分析评估技术;其次提出吊机基座结构直接设计思路及流程,并对初步设计方案进行屈服、疲劳强度校核;最后对吊机基座结构方案进行优化设计与分析。研究表明:吊机筒体与船体纵向、横向强力构件相连接处容易产生高应力,需要重点关注;通过改变结构型式、尺寸使结构间的刚度匹配更合理,使各结构传递或承载更均匀;通过增加局部结构板厚等方法,可以提高结构强度及疲劳性能。该设计技术可为其它类似海洋工程结构设计提供指导。     

海洋工程船舶直升机甲板模块设计计算

为了实现海洋工程船舶海上紧急救援的功能,对工程船舶上直升机甲板模块的设计进行分析。直升机甲板模块采用外伸的桁架式结构,适用S-92型直升机,主要由管支撑、面板、加强筋、梯道、安全网、着陆网、疏排水系统、消防系统、边界灯等构成。利用SACS软件建立了三维有限元分析模型,对梁、立柱以及板材进行强度校核。通过计算证实外伸的桁架式直升机甲板模块设计能够满足S-92型直升机的起降强度和规范要求。     

FPSO多点系泊掣链器基座结构分析

多点系泊超大型FPSO作业于有主控波浪等环境荷载方向、环境条件较温和的特定海域。掣链器将系泊荷载传递至船体结构上。以一艘深水超大型FPSO多点系泊掣链器及基座为研究对象,介绍了多点系泊的总体方案和基本设计、详细设计成果,分析了采用企业标准、船级社规范等对多点系泊系统设计和分析工况的要求。运用时域耦合水动力分析方法,计算了系泊缆准动态最大拉力和掣链器与船体结构界面处的荷载。运用有限元分析方法,分析了掣链器、基座及船体的结构强度,确定了系泊荷载对FPSO船体结构的影响范围,预测了掣链器基座和FPSO船体结构的疲劳寿命。     

FLNG上部模块总体布置设计流程及案例分析

鉴于浮式液化天然气生产储卸装置(FLNG)在海上应用的灵活性,目前世界上很多国家都开展了对FLNG的研究,并已有多个项目进入了建造阶段。为了更好地开展FLNG的研究和设计工作,以南海某气田的FLNG设计实例,探索了FLNG上部模块总体布置的方法。介绍了采用FLNG方案进行某气田开发所制定的总体方案,对开展FLNG总体布置的设计流程进行了梳理,并总结了总体布置专业与其他上下游专业的界面和接口。分析了FLNG上部模块总体布置与传统FPSO的区别和注意事项。这些经验可以为今后开展FLNG研究和设计工作提供参考。     

FLNG上部模块总体布置研究

结合国家高技术研究发展计划(863计划)的深水油气勘探开发技术项目课题的子课题FLNG上部模块及系泊系统设计研究,探讨了FLNG上部模块总体布置的方法。FLNG船型采用传统的FPSO船型,总体布局的关键是从海洋环境、工艺要求、危险性等级等角度出发,综合考虑各个功能模块之间的相互关系。参照FPSO项目的设计经验及FLNG工艺、安全的特殊要求,介绍FLNG上部模块的总体布局、单点系泊、外输布置、主甲板高度、安全间隔、生产工艺模块规划的设计原理及关键技术,为FLNG上部模块设计提供技术参考。     

蓬莱19-3FPSO和渤中25-1FPSO设计对比分析

通过多年在蓬莱19—3油田FPSO和渤中25—1油田FPSO设备维护和管理的经验积累,从船体、上部模块、单点系泊等方面,对这2个FPSO上的一些系统和设备在设计方面各自的特点进行对比和分析,旨在为FPSO的设计、建造及管理工作提供参考和借鉴。     

考虑支撑框架影响的FPU上部模块设计方法优化

船型浮式生产装置（FPU）在服役过程中会出现中垂、中拱现象,此时主甲板变形对位于其上部的模块产生影响。FPU船体与上部模块之间通常设置有支撑框架,传统设计方法是将船体主甲板上表面变形作为上部模块的位移边界条件进行设计,没有考虑支撑框架的影响,造成上部模块结构设计偏于保守。该研究引入有限元分析方法,对支撑框架进行全尺度模拟,分析支撑框架对船体主甲板变形和上部模块固定端相对位移量关系的影响。研究结果表明,支撑框架实际纵向变形值远小于船体主甲板纵向变形。该研究在有限元分析基础上提出模拟上部模块固定端位移载荷的修正方法。该方法可以提高上部模块结构设计的精确度,降低钢材用量,优化模块空间。     

FLNG甲板上部天然气管线破断低温损伤后果研究

为了研究浮式液化天然气(FLNG)生产储卸装置甲板上部区域天然气产品输送管线发生泄漏的低温损伤后果,建立了甲板上部区域的泄漏扩散模型,将泄漏分为了低温气态天然气泄漏和液态LNG泄漏两大类,运用计算流体力学(CFD)软件和API相关规范确定了其泄漏扩散范围和低温区域。结果表明:当发生低温气态天然气泄漏时不会造成设备的低温损伤,但是时甲板人员有低温损伤风险;当发生液态LNG泄漏时,造成设备损坏和人员受伤。     

平湖平台动力房顶部甲板固有频率测试与分析

海上石油平台甲板是海上石油生产设备的支撑基础。安装在平台上的设备运行时会对甲板产生激振 ,如果其运行频率及其谐波与平台甲板的固有频率接近或吻合 ,将会对设备造成破坏。根据平湖平台需要新安装 2台离心式干气压缩机和 2台透平发动机的要求 ,在介绍甲板固有频率测试原理及测试设备的基础上 ,经过测点规划 ,对平湖动力房顶部甲板进行了固有频率测试。通过对测试结果的分析给出了新设备安装位置的具体建议