针对南海单点系泊浮式生产储卸油装置(floating production storage and offloading,FPSO),利用水动力分析软件ANSYS AQWA,基于三维势流理论建立其时域耦合分析模型,计算FPSO在正常作业和极端海况下的运动响应及系泊缆张力,分析其在不...针对南海单点系泊浮式生产储卸油装置(floating production storage and offloading,FPSO),利用水动力分析软件ANSYS AQWA,基于三维势流理论建立其时域耦合分析模型,计算FPSO在正常作业和极端海况下的运动响应及系泊缆张力,分析其在不同单缆和双缆组合失效条件下系统的刚度大小、船体运动响应和系泊缆张力,并对系泊系统的安全性能进行量化评估。结果表明:双缆失效对系泊系统纵荡和横荡刚度的降低更加显著,其中船艉同组双缆失效导致系泊纵荡刚度降至最小,舷侧同组双缆系泊失效则使横荡刚度降至最小,两种工况下船体纵荡与横荡更加剧烈,正常作业工况最大纵荡与横荡距离可达25 m和40 m;在十年一遇风浪条件下,单缆断裂后剩余缆绳张力仍可满足安全要求,但同组双缆断裂后,剩余系泊缆张力接近缆绳破断张力,失效风险显著增加;在百年一遇风浪条件下,单缆断裂时满足瞬态破损工况的安全标准,而双缆失效会引发剩余缆绳发生连续破断,最终导致FPSO完全失控。展开更多
由于地震、断层、滑坡和沉降等原因,张力腿平台(tension leg platform, TLP)下端的桩基可能发生错动。考虑平台本体有限位移、六自由度运动耦合、瞬时位置和瞬时湿表面、自由表面效应等非线性因素,建立TLP系统的耦合动力学方程。采用变...由于地震、断层、滑坡和沉降等原因,张力腿平台(tension leg platform, TLP)下端的桩基可能发生错动。考虑平台本体有限位移、六自由度运动耦合、瞬时位置和瞬时湿表面、自由表面效应等非线性因素,建立TLP系统的耦合动力学方程。采用变步长龙格库塔算法编写了数值计算程序,得到了波浪作用下平台本体六个自由度运动响应和系泊张力响应。通过文献对比,验证了理论模型和计算程序的正确性。基于南海流花油田一年一遇的设计工况,计算得到桩基下沉0.1 m时16个工况下平台系统的动力响应的时间历程。以正常工况为基准,对比了不同工况中平台本体六个自由度运动、系泊张力的幅值和标准差,研究结果表明:桩基下沉对平台的六自由度响应和张力腿张力幅值产生明显的影响,但不加剧运动响应和张力响应的波动;桩基下沉会破坏平台系统原有的对称性,引起垂荡位移的较大恶化;桩基下沉会引起张力腿张力大幅增大,存在张力腿断裂和系泊失效的风险。展开更多
文摘针对南海单点系泊浮式生产储卸油装置(floating production storage and offloading,FPSO),利用水动力分析软件ANSYS AQWA,基于三维势流理论建立其时域耦合分析模型,计算FPSO在正常作业和极端海况下的运动响应及系泊缆张力,分析其在不同单缆和双缆组合失效条件下系统的刚度大小、船体运动响应和系泊缆张力,并对系泊系统的安全性能进行量化评估。结果表明:双缆失效对系泊系统纵荡和横荡刚度的降低更加显著,其中船艉同组双缆失效导致系泊纵荡刚度降至最小,舷侧同组双缆系泊失效则使横荡刚度降至最小,两种工况下船体纵荡与横荡更加剧烈,正常作业工况最大纵荡与横荡距离可达25 m和40 m;在十年一遇风浪条件下,单缆断裂后剩余缆绳张力仍可满足安全要求,但同组双缆断裂后,剩余系泊缆张力接近缆绳破断张力,失效风险显著增加;在百年一遇风浪条件下,单缆断裂时满足瞬态破损工况的安全标准,而双缆失效会引发剩余缆绳发生连续破断,最终导致FPSO完全失控。
文摘由于地震、断层、滑坡和沉降等原因,张力腿平台(tension leg platform, TLP)下端的桩基可能发生错动。考虑平台本体有限位移、六自由度运动耦合、瞬时位置和瞬时湿表面、自由表面效应等非线性因素,建立TLP系统的耦合动力学方程。采用变步长龙格库塔算法编写了数值计算程序,得到了波浪作用下平台本体六个自由度运动响应和系泊张力响应。通过文献对比,验证了理论模型和计算程序的正确性。基于南海流花油田一年一遇的设计工况,计算得到桩基下沉0.1 m时16个工况下平台系统的动力响应的时间历程。以正常工况为基准,对比了不同工况中平台本体六个自由度运动、系泊张力的幅值和标准差,研究结果表明:桩基下沉对平台的六自由度响应和张力腿张力幅值产生明显的影响,但不加剧运动响应和张力响应的波动;桩基下沉会破坏平台系统原有的对称性,引起垂荡位移的较大恶化;桩基下沉会引起张力腿张力大幅增大,存在张力腿断裂和系泊失效的风险。
