深水FPSO船體與系泊的時(shí)域耦合分析.pdf

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1、第31卷第1期中國(guó)海洋平臺(tái)V01.3lNo.12016年02月CHINA0FFSHOREPLATFORMFeb.,2016文章編號(hào):1001—4500(2016)01—0060一080深水FPSO船體與系泊的時(shí)域耦合分析施興華1,路瑞'杭岑2,嵇春艷(1.江蘇科技大學(xué)船舶與海洋工程學(xué)院,江蘇鎮(zhèn)江212003;2.上海振華重工(集團(tuán))股份有限公司,上海200125)摘要:為了得到特定海況下合理的系泊方式,基于時(shí)域耦合理論,采用SESAM軟件建立FPSo船體和系泊系統(tǒng)的耦合分析模型,從FPS0船體的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)和系纜張力兩個(gè)角度,分別研究了張緊

2、式系泊和懸鏈?zhǔn)较挡础吸c(diǎn)系泊和多點(diǎn)系泊、單點(diǎn)系泊組式和分式布置、張緊式系泊張緊角、單點(diǎn)系泊風(fēng)浪流夾角,以及月池開(kāi)孔等因素對(duì)FPS0動(dòng)力響應(yīng)的影響。結(jié)果表明,對(duì)工作于惡劣海況的FPS0采用單點(diǎn)張緊式系泊的組式布置更為合理。且張緊角在30?!?5。之間時(shí),F(xiàn)PS0運(yùn)動(dòng)位移和系纜張力均在安全范圍內(nèi),F(xiàn)PS0水平運(yùn)動(dòng)對(duì)風(fēng)栽荷較為敏感,系纜張力值對(duì)流的入射方向較為敏感。關(guān)鍵詞:深水FPS0;系泊;時(shí)域耦合分析;系縋張力中圖分類號(hào):P75文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:AVesselandMooringCoupledAnalysisofDeepwaterFOinTim

3、e—domainSHIXing_hual,LURuil,HANGCen2,JIChun—yanl(1.SchoolofNavalArchitrctureand0ceanEngineering,JiangsuUniversityofScienceandTechnology,JiangsuZhenjiang212003,China;2.ShanghaiZhenhuaHeavyIndustriesCo.,Ltd,Shanghai200125,China)Abstract:Inordertogetreasonablemooringpattern

4、ingivenseacondition,basedontime—domaincouplingtheory,applyingtheSESAMestablishtheFPSOvesselandmooringcoupledanalysismodel,F(xiàn)romtheresponseoftmotionandtension,studyingtheinfluenceoftautmooringandcatenarymooring,singlepointandspreadmooring,groupandspreadar—rangement,anglebe

5、tweenlineandplane,an91eofwind,wave,currentandmoonpoolonmooringperformanceofFPSO.Itisindicatedthatitismorereasonabletoadoptpointsinglepointmooringinworsecondition.ThedisplacementandtensionofFPSOareintherangeofsafetywhenthetensionanglearebetween30degreesto45degrees.Itissen

6、sitiveofhorizon—talmovementofFPSotowind,itissensitiveofcabintensiontoincidentdirectionoftheflow.Keywords:deepwaterFPSO;mooring;timedomaincoupledanalysis;tension引言FPSO具有投資小、開(kāi)采風(fēng)險(xiǎn)低、施工周期短、建造質(zhì)量好、建造費(fèi)用對(duì)水深和海底地質(zhì)條件不敏感、適收稿日期:基金項(xiàng)目:作者簡(jiǎn)介:2015一06一04國(guó)家自然科學(xué)基金(51509113),江蘇省高校自然基金項(xiàng)目(13KJA5

7、70001,14KJB580005),江蘇省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金(CJl306,CJl403)。施興華(1981一),男,副教授。第1期施興華,等深水FPSo船體與系泊的時(shí)域耦合分析應(yīng)范圍廣等特點(diǎn)。FPSO通常被系泊系統(tǒng)定位于某一固定海域,進(jìn)行長(zhǎng)期的海上油氣開(kāi)發(fā),不同于常規(guī)的運(yùn)輸船舶,F(xiàn)PSO在生產(chǎn)工況下,要求系泊系統(tǒng)能夠限制其運(yùn)動(dòng),以確保連接在FPSO與海底管道之間的立管不致有較大的偏斜,不會(huì)導(dǎo)致立管破壞,保證連續(xù)的安全生產(chǎn)。因此,必須研究在一段時(shí)間內(nèi),深水FPSO船體和系泊系統(tǒng)之間的耦合動(dòng)力響應(yīng),分析選取特定工況下合理的系泊方式。由于

8、海洋環(huán)境條件復(fù)雜,F(xiàn)PS0在惡劣海況下的水動(dòng)力性能及其系泊系統(tǒng)的定位能力一直是研究人員和工程人員關(guān)注的焦點(diǎn)。wichers等[1]發(fā)展了全耦合時(shí)域數(shù)值模型,研究了深水系泊纜索和立管阻力系數(shù)對(duì)浮體運(yùn)動(dòng)和系泊纜

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