水深對(duì)某典型FPSO及其系泊系統(tǒng)影響研究.pdf

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1、水深對(duì)某典型FPSO及其系泊系統(tǒng)影響研究鄭律(南通市地方海事局南通226000)[摘要]以某典型轉(zhuǎn)塔式FPSO為研究對(duì)象,利用大型海洋工程水動(dòng)力及時(shí)域耦合分析軟件AQWA對(duì)FPSO及其系泊系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算比較分析;首先通過(guò)ANSYS建模并且劃分網(wǎng)格,然后通過(guò)AQWA—LINE,應(yīng)用勢(shì)流理論進(jìn)行水動(dòng)力分析,并分別選擇914.4in、1800Ill、3000nl作業(yè)水深,進(jìn)行相應(yīng)的靜力計(jì)算、運(yùn)動(dòng)響應(yīng)對(duì)比分析以及錨鏈張力的對(duì)比計(jì)算,得出FPSO的靜力、運(yùn)動(dòng)響應(yīng)以及錨鏈張力隨水深變化的規(guī)律。[關(guān)鍵詞]轉(zhuǎn)塔式

2、FPSO;AQWA軟件;靜力;運(yùn)動(dòng)響應(yīng);張力[中圖分類號(hào)]U661.1[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A[文章編號(hào)]1001—9855(2014)04—0017—05mZHENGLU(NantongLocalMaritimeSafetyAdministration,Nantong226000,China)Abstract:TakingatypicalturretFPSOasresearchobject.thispapercarriesouttherelevantcalculationandcomparativeana

3、lysisofFPSOanditsmooringsystembyAQWAsoftwarewhichisalargemarineengineeringSOftwarecapableofcoupledhydrodynamicandtime—domainanalysis.Firstly,itbuildsmodelingandmeshbyANSYS.a(chǎn)ndcarriesoutthehydrodynamicanalysiswithpotentialtheorybyAQWA.LINE.Thenitperform

4、sstaticforcecalculation,comparativeanalysisofmotionresponseandcalculationoftensileforceofanchorchainunderthewaterdepthof914.4m,1800mand3000m.Finallyitobtainsthechangelawofstaticforce.motionresponseandtensileforceofanchorchainwithvariationofthewaterdept

5、hforFPS0platform.Keywords:turretFPSO;AQWAsoftware;staticforce;motionresponse;tensileforce引口其殼體及甲板通??刹捎脗鹘y(tǒng)造船工業(yè)技術(shù)來(lái)完成,而系泊及立管系統(tǒng)往往是FPSO中的關(guān)鍵技術(shù)[3-5J。海上浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油船裝置(FloatingProduction本文基于水動(dòng)力相關(guān)理論J,應(yīng)用AQWAStorageandO/lloading,簡(jiǎn)稱FPSO)不同于一般意計(jì)算軟件研究FPSO的水動(dòng)力性能,并對(duì)不同水深義上的油

6、船,它集生產(chǎn)、儲(chǔ)油及外輸?shù)榷喾N功能于系泊系統(tǒng)的靜力特性、船體運(yùn)動(dòng)響應(yīng)以及錨鏈線強(qiáng)一身,儼然是海上大型石油加工廠。_1它一般通度進(jìn)行分析,總結(jié)了FPSO及其系泊系統(tǒng)的相關(guān)性過(guò)單點(diǎn)系泊長(zhǎng)期固定在海上油田,與水下采油裝置能隨水深變化的規(guī)律。和穿梭油船組成一套完整的生產(chǎn)系統(tǒng),是海上油田開發(fā)的重要工程設(shè)備,特別適用于早期生產(chǎn)和邊際1計(jì)算模型油田的開發(fā)。完整的FPSO主要由殼體、甲板、上層建筑設(shè)施、處理系統(tǒng)、系泊以及立管系統(tǒng)構(gòu)成,轉(zhuǎn)塔式FPSO共由12根系泊線組成,成4×3f收稿日期]2013—10—24;[修

7、回日期]2013-12-16組合分布。每根系泊線分別由底部錨鏈、中問(wèn)鋼纜、環(huán)境載荷作用方向示意圖見(jiàn)圖2。頂部錨鏈材料這三部分組成,其結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖2風(fēng)、浪、流的作用方向圖1系泊系統(tǒng)的基本模型2.2錨鏈線參數(shù)設(shè)定2參數(shù)設(shè)定按照系泊線的形狀系泊系統(tǒng)可以分為懸鏈線2.1環(huán)境參數(shù)設(shè)定式系泊系統(tǒng)和張緊式系泊系統(tǒng)。當(dāng)水深為914.4m時(shí),系泊系統(tǒng)采用懸鏈線式本文對(duì)環(huán)境載荷的設(shè)定采用的是墨西哥灣百系泊方式即可。隨著水深的增加,系泊線的預(yù)張力年一遇的颶風(fēng)海況,分別選用914.4m、180013'1以也隨之增加,

8、這時(shí)懸鏈線式系泊方式已經(jīng)不能滿足及3000133三個(gè)典型水深情況下的FPSO及其系泊要求,所以在1800m和3000m時(shí)采用的是張緊系統(tǒng)的性能進(jìn)行探討,具體參數(shù)見(jiàn)表1[9-1o]。式系泊系統(tǒng)11-121。表1環(huán)境參數(shù)表2914.4m水深時(shí)的錨鏈線參數(shù)水深/m參數(shù)_參數(shù)底部錨鏈鋼纜線頂部錨鏈914.418003000長(zhǎng)度/m121.921127.8045.70浪干重/(kg·m)164.8442.o0164.84有義波高/m12.16濕重/(kg·m-)143.4135

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