内转塔单点系泊刚度对不同参数的敏感性分析

内转塔式单点系泊系统在海洋石油装备中得到广泛应用。为研究该类型单点系泊系统的刚度特性,以我国南海一艘内转塔式单点系泊浮式生产储油设备(FPSO)的系泊系统为研究对象,采用浮体系泊分析软件Ariane分别建立单根系缆和系泊系统的静力分析模型,基于线弹性悬链线理论计算单根系缆和系泊系统的刚度,并重点针对吃水、系缆轴向拉伸刚度、系缆配重、系缆长度等参数进行系泊刚度敏感性分析,研究不同参数变化对系泊刚度的影响。结果表明:系泊刚度对系缆长度变化十分敏感;吃水和系缆长度主要通过影响系缆预张力来影响系泊刚度;系缆轴向拉伸刚度主要影响大位移条件下的系泊刚度;配重只影响一定位移范围内的系泊刚度。最后,给出了单点系泊系统设计的建议。     

我国战略石油储备船系泊系统安全性评估

用失效概率来评估系泊系统的安全性,是衡量储油系统是否安全的重要手段之一.本文提出了考虑防波堤遭受破坏状况下计算系泊系统失效的数值模拟方法,用时域系泊模拟法求解储油船运动方程并对系泊系统进行了可靠性分析.模拟结果表明,系泊系统的年可靠性为0.999998.所提出的方法能有效地对超大型浮式储油船系泊系统进行定量的安全评估.     

FPSO单点系泊配重系统在线维修

针对海洋石油111 FPSO内转塔单点系泊系统配重块出现脱落的问题,提出了不停产情况下的在线维修方案。采用配重链代替配重块,并改进了配重链联接的定位锁紧设计,有效解决了配重块因插销腐蚀而脱落的问题,对111 FPSO单点系泊配重系统成功实施了在线维修。     

考虑防波堤失效状况的超大型海洋浮式储油船系泊系统安全性评估

本文首先阐述了建立我国战略石油储备的必要性,选取了超大型浮式储油船作为海上石油储备方式.系泊系统是整个海上储油系统中最重要的设施,对系泊系统的概念、分析、设计和可靠性等作了较详细的描述.用失效概率来评估系泊系统的安全性,是衡量储油系统是否安全的重要手段之一.文中提出了考虑防波堤遭受破坏状况下计算系泊系统失效的数值模拟方法,用时域系泊模拟法求解储油船运动方程并对系泊系统进行了可靠性分析.模拟结果表明,系泊系统的年可靠性为0.999 997.所提出的方法能有效地对超大型浮式储油船系泊系统进行定量的安全评估.     

内转塔单点系泊系统风险评估与设计维护建议

内转塔系泊系统广泛应用于海洋石油FPSO或液化天然气FLNG中。在我国南海海域油田开发中,内转塔系泊系统发挥了重要作用,并已逐渐成为主要的FPSO系泊方式。本文对"海洋石油111"FPSO内转塔系泊系统的失效模式、主要风险因素等进行了分析。通过风险评估确认了主要风险点,对该系统的设计和维护提出了相应的建议。     

船舶专利

<正>专利名称:一种混合式深水系泊系统专利申请号:CN201210271777.2公开号:CN102815373A申请日:2012.08.01公开日:2012.12.12申请人:江苏科技大学本发明公开一种混合式深水系泊系统,包括系泊缆索、位于系泊缆索末端的锚、靠近锚并依次连接于系泊缆索上的若干质量块、连接于系泊缆索顶端的浮筒,所述若干质量块使系泊缆索靠近锚的一端与海底相切,质量块的重力能够完全抵消系泊缆     

南海某FPSO STP单点系泊系统的再评估

本文针对一艘中国南海北部服役的STP(Submerged Turret Production)内转塔单点FPSO在极端环境条件下单点静密封失效问题进行了分析。STP浮筒静密封主要依靠浮筒上端液压大钳的预紧力、浮筒与舱壁的静摩擦力等来抵抗系泊系统的载荷,从而保证浮筒与船体舱壁的紧密贴合。本文进行了新旧百年一遇环境条件作用下系泊系统载荷评估分析,比较结果可以发现：在新的百年一遇条件作用下,单点系泊系统的最大系泊缆张力增加31%,相应地系泊系统作用在锚链盘的平面载荷增加33%,垂向载荷增加12%。进一步地进行了新环境条件下两百年一遇极端环境作用下的系泊系统响应分析,比较结果可以发现：两百年一遇环境条件作用下,平台平面位移、系泊缆最大张力以及系泊载荷均出现了不同程度的增加,此时系泊缆已不能满足系泊系统完整状态的安全系数要求。分析结果表明：该FPSO的STP静密封系统在新的环境条件下存在较大失效风险,有必要对液压锁紧装置进行优化和加强设计,浮筒与舱壁有必要重新进行结构强度评估。     

FPSO单点系泊系统失效数据库的设计与实现

为方便海洋结构物风险评估相关人员对失效数据的提取,设计浮式生产储油装置(FPSO)系泊设备失效数据库,通过故障模式及影响分析方法(FMEA)总结该数据库的基本数据需求,建立失效数据库的概念结构模型,并在现有的国内外数据库资料基础上收集FPSO系泊系统设备的失效模式、失效机制及失效案例等一系列数据。     

“南海奋进”FPSO单点系泊系统维修项目锚腿回接技术

在中国南海深海远洋的油气开发中大量采用了浮式生产储油船(FPSO)。比如"南海开拓"号、"南海睦宁"号、"南海胜利"号、"南海发现"号、"南海盛开"号、"海洋石油111"、"海洋石油115"、"海洋石油116"等都是典型的南海在役的FPSO。所有上述的FPSO都采用了内转塔式的单点系泊系统。典型的内转塔系泊系统由系泊锚点,锚腿和内转塔式浮筒三部分结构组成。目前南海FPSO系泊锚腿数量有6条和9条两种。锚腿的形式通常是钢缆和锚链的混合形式。在经过多年的运营之后,锚腿上往往会发生钢缆断丝,配重链或者配重块脱落等现象,锚腿的强度已经不再满足设计要求,所以需要进行锚腿钢缆和锚链的更换(维修)。本文以2014年文昌"南海奋进"FPSO单点系泊系统维修项目为对象,介绍单点系泊系统锚腿更换(维修)的基本方法,重点介绍工程中上钢缆和上锚链的回接技术。该种方法经过实践证明安全可靠高效,对以后类似的工程具有极好的借鉴意义。     

"明思克"航空母舰成功系泊之所在

本文着重介绍了扇形风标多点配重系泊技术，以及该技术成功地应用于“明思克”航母在深圳大鹏湾沙头角少域的系泊情况。旨在为其他海洋工程的研究提供一条成功的经验。     

南海某FPSO STP单点系泊系统的再评估

对一艘中国南海北部服役的内转塔单点FPSO在新环境条件下的系泊系统载荷变化及其对STP浮筒静密封的潜在影响进行分析,结果显示,在新环境条件作用下,FPSO系泊系统最大张力、系泊系统平面内载荷增加30%以上,系泊系统垂向载荷增加12%。同时,对该FPSO在200年一遇极端环境作用下的系泊系统响应进行分析发现,此时FPSO的系泊系统已不能满足系泊完整状态的安全系数要求。研究结果表明:该FPSO的STP静密封系统在新环境条件下存在较大失效风险,有必要对液压锁紧装置、浮筒及舱壁重新进行优化设计及结构强度评估。     

番禺油田配重块修复及导管架检测工程

番禺油田FPSO-HYSY111单点系泊系统在2010年4月的调查中,发现9根系泊腿上钢缆某些部位存在断丝和松股,上锚链段存在配重块掉落的情况,需要在2011年台风季节之前进行修复。同时该油田的4-2/5-1两个导管架平台已运行8年,需要进行整体结构检测以判断其结构强度及寿命。上海打捞局利用我国唯一的商业性饱和潜水系统,连续作业1800小时,在FPSO不解脱情况下,创新方法,完成了国内外首次单点系泊系统进行水下配重链的安装,同时也圆满完成了上钢缆修复及两个导管架平台水下不同水深的检测任务,创造了多项水下施工新纪录。同时工程中的施工经验对于今后类似的海工项目具有较高的借鉴意义和推广价值。     

船舶T型系泊系统安全性研究

为研究船舶T型系泊系统安全性,本文以海洋气象为基础,运用三维势能理论,依据API系泊安全评估规范,建立了风、浪、流等海洋气象因素联合作用下船舶T型系泊水动力模型,得到了系泊系统中系泊缆是受力曲线和船舶的运动响应曲线,为船舶T型系泊安全评估提供了依据。     

海上半潜式浮式风机平台系泊系统对比研究

选取5MW-OC4深水半潜式浮式风机平台为参考模型,利用AQWA软件建立半潜式浮式风机平台模型,在频域范围内计算浮式风机平台运动响应,得到平台幅频响应曲线,以验证数值分析的可靠性。选取3种浮式风机平台系泊系统,对比研究系泊系统改变对浮式风机平台运动响应的影响规律,同时分析极端环境条件下单缆失效对浮式平台运动响应及系泊缆张力的影响。计算结果对浮式风机平台系泊系统的优化设计有一定的参考意义。     

浪流联合作用下碟形网箱单缆失效动力学分析

深海网箱长期放置于水文条件较为复杂的深海水域,研究网箱在复杂水域的水动力特性,对于网箱能否正常工作意义重大。通过采用国际先进的海洋工程软件OrcaFlex,以碟形网箱为例建立仿真模型进行动力学分析,通过对比网箱在浪流联合作用下,以及单缆失效条件下的动力学分析。得出了网箱在单缆失效状态下的系泊性能,为网箱系泊系统的设计制造提出优化意见。     

局部系泊失效下半潜式平台的动力响应特性

运用ANSYS/AQWA软件建立半潜式平台和锚泊系统的三维分析模型,研究平台主体的运动响应特性和系泊链张力响应特征,并对系泊链断裂前后2种状态下的平台动力响应特性进行对比分析。结果显示:当局部系泊链断裂后,系泊链最大张力最高增加18.07%,系泊链的可靠性最高降低了146.16倍;而平台的横摇角最大值增加了15.99%,横荡最远距离增大100%;系泊链3断裂时,平台的纵荡最远距离增大116%。因此,需要避免环境载荷迎面系泊链断裂的情况,一旦发生断裂,需要立即采取措施,以避免系泊系统发生连锁失效反应,同时采取适当措施降低平台横荡、纵荡和横摇的增加,从而保证平台和人员安全。     

新型沙漏式FDPSO系泊系统疲劳性能评估

为了解决传统船型和已有圆柱筒状FDPSO的性能局限,提出一种具有沙漏型浮式主体的新概念FDPSO。为了满足深海海域系泊的需求,新概念浮体采用钢链-纤维缆-钢链三段组合式的绷紧系泊系统。根据深海绷紧式系泊系统中纤维缆的力学特性,对系泊系统动刚度特性进行了分析。在此基础上,在时域内求解系泊系统的动力响应,并采用T-N曲线法得到系泊缆在长期海况下的疲劳损伤,通过对结果的分析得到了一些有意义的结论,对今后工程应用具有重要参考价值。     

球罐型FSRU系泊布置设计与研究

由于球罐型浮式储存和再气化装置（FSRU）的干舷较高,导致侧向风力通常比同等排水量船舶大,因此系泊设计是该型FSRU设计的重点和难点。文章以某球罐型FSRU为研究对象,对FSRU的系泊系统进行布置设计和系泊分析,保证恶劣海况下FSRU在码头长期系泊的安全。     

半潜型浮式风机运动特征及系泊系统的研究

近年来海上浮式风机的研究备受关注,安全可靠的系泊系统将保证风机在风、浪、流等复杂环境荷载作用下稳定运行,准确合理地描述风机运动将为评估风机发电效率提供支持。以半潜型浮式风机的系泊系统为研究对象,基于经典悬链线理论,采用准静态分析法提出一套系泊系统的设计方法。通过坐标变换,得到风轮真实的俯仰运动用于计算风机的动力效应及评定其发电效率。采用动力法分析了系泊系统锚链的导缆孔位置、预张力大小、锚链间夹角等参数对风机系统发电效率、浮式平台运动性能和系泊锚链张力的影响,得到了浮式平台迎风面俯仰倾角、水平偏移及锚链张力随参数的变化规律,为半潜型浮式风机系泊系统的设计提供了参考。     

漂浮式海洋牧场养殖装置系泊系统设计

基于所设计的新型多功能海洋牧场养殖装置结构,设计一套系泊系统,在考虑海况参数、风力机载荷以及水轮机载荷的情况下,利用AQWA软件对平台进行时域分析。对比纯锚链和锚链-钢缆-锚链2种系泊方案在作业及生存工况下的平台运动状况,并根据生存工况下的最大系泊力,设计破损生存工况,并进行系泊系统部分失效分析。研究发现：纯锚链系泊方案下的平台运动幅度更小,锚泊张力安全系数更大,更有利于平台作业,并且在生存工况和破损生存工况下均具有较良好的安全性。