FPSO單點系泊系統(tǒng)運動響應分析.pdf

1、內(nèi)轉塔式單點系泊FPSO具有適應水深范圍較大、抵抗海洋環(huán)境能力較強、經(jīng)濟性相對良好的優(yōu)點,因此已經(jīng)成為海洋工程領域研究的熱點。其中單點系泊系統(tǒng)及FPSO與駁船串靠外輸模式下的運動響應預報是目前急需解決的重要問題,開展系泊系統(tǒng)設計與多體耦合運動響應研究對于保障FPSO的運輸安全具有重要的指導意義。
　　本文采用基于三維勢流理論的AQWA軟件進行FPSO單點系泊系統(tǒng)及串靠外輸系統(tǒng)的水動力分析及耦合運動的實時數(shù)值預報。
　　本文對

2、FPSO微幅波誘導下的水動力進行了分析,得到了附加質量、輻射阻尼、一階波激力、平均二階漂移力和運動響應幅值算子隨水深、吃水深度、入射浪向角的變化規(guī)律。在水動力計算結果的基礎上,本文對FPSO的系泊系統(tǒng)進行了初步設計,并對深水FPSO及張緊式單點系泊系統(tǒng)耦合動力響應進行了計算分析。針對1000米水深,百年一遇海況下的FPSO系泊系統(tǒng)耦合運動響應進行了實時數(shù)值預報,得出了不同風、浪、流方向組合下FPSO的平衡位置、運動響應及系泊纜張力的時域

3、統(tǒng)計結果,結果指出FPSO系泊系統(tǒng)的安全系數(shù)在浪、流同向,斜風或側風時偏小。
　　為提高FPSO系統(tǒng)的作業(yè)安全,增加其使用壽命,應盡量減小平臺的水平偏移量、增加系泊系統(tǒng)的安全系數(shù),本文針對這兩個要求,探討了內(nèi)轉塔位置、張緊式系泊纜材料分布、系泊纜預張力大小與方向、系泊纜數(shù)量、系泊纜布置形式等參數(shù)對FPSO系泊性能的影響,在綜合考慮所有參數(shù)影響規(guī)律的基礎上,提出了一套1000m內(nèi)轉塔式單點系泊系統(tǒng)的優(yōu)選方案:其中轉塔距船艏柱25％L

4、pp,系泊半徑1500m,纜長1775m,下端鋼鏈占總長9%,中段聚酯纜占總長90%,上端鋼鏈占總長1%,預張力3367.3KN,預張力傾角36°,纜繩9根(3組×3根/組),每組三根纜間夾角5°,并對該系泊系統(tǒng)進行了完整工況及破損工況下的強度校核,均可滿足FPSO系泊定位的工程要求。
　　本文開展了1000米水深內(nèi)轉塔式單點系泊FPSO串靠外輸多體系統(tǒng)的水動力干擾和不同內(nèi)轉塔位置下串靠外輸多體系統(tǒng)運動特性研究,研究結果表明,兩船