一种新型复合系缆对单点系泊FPSO水动力性能的影响分析

以胡克定律及复合系缆在力的作用下不同组成成分伸长量相同为出发点,计算出新型复合系缆的轴向刚度。应用三维势流理论以及非线性时域耦合的方法,研究以新型复合系缆作为系泊系统时FPSO的水动力性能,并与“钢链一钢缆一钢链”、“钢链-聚酯缆-钢链”等传统复合系缆作对比。研究表明：新型复合系缆水动力性能优异,经济性能良好,为FPSO单点系泊系统的设计和研究提供有效参考。     

深水FPSO单点系泊系统重量控制研究

应用三维势流理论及非线性时域耦合分析方法,在FPS0运动响应及系缆动力响应符合规范的前提下,通过使用张紧式系泊系统、复合系缆以及在系缆上添加浮筒等不同方式,达到控制系泊系统总重量的目的,为深水FPSO单点系泊的设计与研究提供了有效参考。     

浮式液化天然气储存装置单点系泊水动力特性分析

针对设计的计划作业于南海1 500 m水深海域的浮式液化天然气储存装置(FLNG),开展了水池模型试验和数值计算分析,模拟了南海的环境条件,采集了单点系泊下的FLNG船体六自由度运动以及系泊锚链顶端载荷时历,在频域和时域范围对FLNG水动力特性以及舱内液体晃荡对FLNG的影响进行了研究,结果表明:在频域分析中,舱内液体晃荡使得FLNG的横摇运动在波频范围表现出较固体装载更小的运动响应;在时域分析中,舱内液体晃荡在南海一年一遇海况下加剧了FLNG的横摇运动;在百年一遇海况下削弱了该型FLNG的横摇运动;舱内液体晃荡对FLNG的纵摇、垂荡、纵荡、横荡以及艏摇运动影响较小。在此基础上,提出了系泊系统优化方案并进行了数值计算研究,认为在满足一定安全裕度的条件下能够通过减少系泊锚链数目显著降低建造成本,这对现阶段FLNG的自主设计提供了一定的参考依据。     

单点系泊导管架疲劳分析

介绍单点系泊导管架在环境荷载和系泊船只运动作用下的疲劳分析方法。疲劳分析的重点是由系泊船只运动引起的导管架疲劳 ,因此需要把系泊船只运动引起的非规则循环外力与海流运动的概率分布结合起来进行该导管架的疲劳分析 ,然后把它与波浪荷载引起的疲劳分析叠加起来以得出最终结果     

水下转塔单点系泊卡钳基座焊缝应力分析

为分析南海某水下转塔单点基座焊缝在操作工况下的应力分布,基于水动力系泊软件计算单点系泊力,对单点基座焊缝进行有限元数值分析,通过其与焊缝应力应变监测数据的对比,讨论单点基座和甲板变形的不协调性对焊缝应力分布的影响,以期为单点卡钳基座结构设计的改善提供经验和技术支持。     

茂名水东港单点系泊原油接卸设施工程设计技术攻关与项目管理

本文简要介绍我国第一个浮式单点及第一条大直径长距离输油管道工程设计中所遇到的技术攻关内容,以及在设计项目管理中的作法和经验教训。意求起到促进交流和抛砖引玉的作用。     

单点系泊输油旋转接头结构设计与分析

单点系泊系统中,旋转接头由于设计难度大、制造工艺复杂以及密封性能要求高等特点,一直被国外公司作为核心技术而长期封锁,国内目前还没有自主设计制造的单点系泊旋转接头投产使用。鉴于此,根据单点系泊输油终端的功能需求总结了输油旋转接头的结构设计技术要求,并根据规范设计了一种单通道轴向旋转接头,对该旋转接头的结构型式进行了论证及壁厚计算;通过有限元分析计算了旋转接头结构所受应力及变形,验证了装置的本体结构所受应力小于其许用应力,轴承安装螺栓所受最大应力在其屈服强度范围内,密封间隙的最大变形量在密封件要求的范围内,从而有效地保证了旋转接头装置密封性能的可靠性;最后采用设计的旋转接头台架试验装置对旋转接头原型样机进行了旋转效用试验、静态密封试验和动态密封试验,试验中未出现密封泄漏,进一步验证了旋转接头结构设计的可靠性。该项研究提供了单点系泊旋转接头的设计与验证方法,对旋转接头的国产化应用具有一定的借鉴意义。     

考虑水动力干扰的浮式起重船动态响应

基于三维势流理论,考虑运输船舶对起重船的水动力干扰作用,建立双浮体系统中起重船-吊物的时域耦合分析模型,研究4种系泊方案下起重船与吊物的运动响应,结合系泊缆张力的动态响应,对比分析系泊系统对起重船和吊物的影响。结果表明：起重船与吊物的运动响应具有同步性;当运输船旁靠起重船时,起重船和吊物的运动响应较小,可有效地降低运输船对起重船的水动力干扰。     

塔架式单点系泊系统中软钢臂结构强度和疲劳分析

阐述从系泊时域分析结果中筛选极端工况软钢臂结构设计载荷的方法,采用考虑惯性释放的有限元算法计算结构应力的过程,并推荐结构强度和稳定性校核的接受衡准。根据疲劳载荷长期分布,采用有限元方法计算相关各疲劳载荷对应的疲劳应力因子,进而求得所有位置疲劳应力的长期分布,采用确定性疲劳分析方法计算疲劳寿命。     

悬链式单点系泊系统水下软管数值模拟

现有文献未从理论分析和仿真的角度研究水下软管在波浪流作用下的静动态响应问题。鉴于此,以悬链式单点系泊系统水下软管为研究对象,分析了水下软管所受的环境载荷特性,建立了考虑内部流体和管外海洋环境载荷共同作用的水下软管受力分析模型,应用有限元仿真软件模拟了水下软管在不同水流大小、方向情况下的变形情况,以及上部浮筒运动对水下软管的动态响应,给出了水下软管位移曲线和轴向拉力曲线,指出顶部铰接的水下软管在海流及海浪作用下容易发生破坏的危险点,即顶部连接点、触地点以及距离管道原点60m附近。研究结果对今后设计和正确使用悬链式单点系泊系统的水下软管具有重要的工程参考价值。     

改造起重船临时锚泊允许海况评估

对长大海升号起重船进行改造,以提高其海上风电施工能力。为确定改造后起重船可临时锚泊的允许海况,介绍一种基于时域模拟和概率统计的海上作业允许海况评估方法,并将其应用至改造后的起重船临时锚泊作业中。选取合适的波浪种子数,采用时域耦合分析方法对锚泊起重船的运动、锚链张力和卧底锚链长度进行计算,提取时域响应最值,采用经验分布拟合方法评估指定不超越概率下每种海况的极值响应,并与规范规定的安全准则进行比较,从而获得以有义波高和谱峰周期描述的可作业允许海况。结果表明20个波浪种子是足够的,得到的允许海况可为临时锚泊作业决策提供参考。     

针对边际油田开发的简易单锚腿单点系泊系统研究

单点系泊系统因其投资小、易于回收、施工简便、工期较短,抵抗恶劣环境优势明显等诸多优点,越来越广泛地应用于边际油田的开发。参考国内外单点系泊系统的设计经验,开发出一种新型的简易单锚腿系泊装置——配重缓冲和浮筒缓冲综合型系泊装置,文章对设计中的关键技术进行了说明,并对该系泊装置的系泊原理、系泊刚度和系泊力进行深入研究,为浅海水域中小油田和边际油田的开发提供一种选择方案。     

极浅水大潮差海域漂浮式海上光伏阵列系泊系统优化设计

面向海上太阳能资源开发,提出一种轻量化单层框架式漂浮式海上光伏支撑结构。为应对极浅水、大潮差给漂浮式海上光伏阵列系泊系统设计带来的极大挑战,考虑风、浪、流等环境载荷联合作用,采用时域耦合动力分析方法对漂浮式光伏阵列与系泊系统整体动力响应进行数值仿真,探究不同系泊参数对模块阵列运动响应和系泊缆受力等的影响规律。结果表明,合理选择系泊半径、浮子位置、浮子净浮力和预张力大小等可有效改善漂浮式海上光伏模块阵列的运动响应和系泊缆张力。基于此对系泊系统进行优化设计,并给出满足工程要求的系泊系统设计方案。     

FPSO单点系泊系统风险与检验

随着单点系泊技术在FPSO设施上的广泛应用,单点系泊系统故障与失效事件发生数量逐年上升,但对单点系泊系统的风险认识与风险管控措施仍处于较为初始的阶段。文章对我国南海海域某FPSO内转塔系泊系统水下锚泊设施进行了初步的风险识别与风险分析,使用半定量方法得出了内转塔系泊系统锚泊设施的风险分布与风险评级,并结合风险分析结果优化了单点系泊系统的水下锚泊设施的检验策略。     

固定塔缆绳式单点系泊系统拆除方法

以固定塔缆绳式单点系泊系统为研究对象,分析该类系泊系统的海上拆除、吊装及装船回收相关技术,阐述该类单点系泊结构在拆除时的清理方案、无损检测方案、切割分段设计、工机具配合应用方案,以保证拆除过程的安全可靠性。     

极端载荷下半潜式平台系泊方法及性能对比

以某深水半潜式平台为研究对象,针对1 400 m 工作水深的12点系泊系统,采用时域耦合分析方法对比分析南海某设计工况下张紧式系泊与悬链线式系泊平台的运动响应和系泊缆动力特性,进而研究极端载荷作用下受力最大的系泊缆断裂时二者的变化情况。结果表明：与悬链线式系泊相比,无论是完整状态抑或是破断状态,张紧式系泊均具有更好的系泊性能,但聚酯缆材料的刚度非线性程度较大。分析结果可为系泊系统的设计与选择提供参考。     

单点系泊系统塔体结构SPMT模块车运输分析

单点系泊系统多为圆筒形的塔体结构,底部截面不大,但是吨位较大,再加上自身结构的特殊性和复杂性,使用自行式模块运输车(SPMT)模块车运输时,常规平行对齐的布车方通常并不适用。本文以国内某单点塔体结构的SPMT模块车运输作业为实例,阐述了使用三挂六轴线车板成三角形排布运输大吨位小直径单点塔体的运输方法。重点探讨了如何选择合理的分组编点方式来增加车体的稳定性;以及如何通过理论计算来确定塔体在车板上的准确压载位置,以降低动力单元(PPU)(位于车体端部)自重对六轴线车板造成油压分布不均的影响。本文指出了三角形布车的方法并不会影响车辆整体正常的转弯行走,且车辆整体也可实现自由的绕塔体中心旋转。