基于准动态法的穿梭油轮多点系泊分析

边际油田一般使用穿梭油轮进行原油运输.为减少穿梭油轮系泊的施工成本和难度,提出一种简单的系泊方式,即船尾用缆绳直接系泊于平台上,船首用锚链系泊于海底.基于准动态分析方法,设置风浪流不同方向组合、不同抛锚角以及不同的环境载荷,计算该系泊系统的受力特性和作业的限制工况.结果表明:该系泊系统在30°抛锚角下对环境力耐受程度最好;在波浪方向一定时,横流对系泊系统的影响比其他情况大,考虑系泊安全时进行风浪流不同方向组合是非常必要的;在环境条件已知且良好时,该系泊系统具有良好的适用性和经济性.     

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。     

自升式海洋钻井平台固桩架力学性能研究

为了研究SuperM2自升式海洋钻井平台固桩架在预压、作业、暴风自存工况下的力学性能,文中对固桩架采用壳单元,通过建立固桩架、桩腿及支架处的力学模型,确定载荷的分布,并综合考虑了预压、作业、暴风自存各工况下水平载荷与垂直载荷的组合作用以及风载荷与船体夹角的影响,从而研究了固桩架在0°,30°,60°,90°,120°共5个特征角度时的力学特性,并以此为基础论述了船体和桩腿的连接刚度．研究结果表明：当特征角度为30°和90°时,固桩架导向产生最大应力;且在作业及暴风自存工况下,船体和桩腿的连接刚度分别为79．398N／mm和82．445N／mm．     

改装FSRU系泊系统设计及计算分析

为满足某LNG运输船改装FSRU项目的设计要求,确保FSRU后续作业过程的安全,针对船型特点及作业海域特性,对多点系泊系统的各组成部分进行分析及选型,采用系泊计算软件对风、浪、流环境下改造后的系泊系统进行时域耦合分析,得到各工况下缆绳和锚最大受力及最大位移,结果表明:改装后的系泊缆绳和锚能够满足工程使用需要,船体位移控制较好,满足强度要求.研究的相关结论也可为其他类似项目的设计提供一定参考.     

基于Ariane的LNG运输船系泊设计研究

本文着重对某LNG运输船港口停泊的系泊设计是否满足OCIMF要求进行校核。在考虑风浪流影响的情况下,运用Hydrostar对船舶的风载荷和波浪载荷进行了分析,得到船体的运动响应和波浪载荷输入数据。在此基础上,使用Ariane软件对系泊绳缆和系泊缆桩受力进行分析。由计算结果可知,当风、流方向和速度不同时,各系泊线上的力也不同。为了保持计算结果的稳定性,考虑随机环境因素,对每种工况的系泊力进行多次计算。同时,由于该船停泊在港口,考虑了浅水效应和低频运动。     

BZ28-1单点系泊导管架的静力强度评估

本文针对BZ28-1单点系泊导管架的结构和载荷特点,采用StruCAD*3D结构分析程序对其进行了结构建模和静力强度计算,并采用适当的许用应力因子对不同工况下导管架的安全性进行了评估.基于结构的对称性,计算中采取了五个典型的波浪入射方向0°,45°,90°,1 35°,180°,每个方向都取最危险的工况,即其他环境载荷与波浪载荷同向.分别针对操作条件、极限风暴条件和极限冰载荷条件,对导管架的杆件和管节点进行了分析计算,给出了各杆件的名义应力比和管节点的冲剪应力比,并对桩的承载力做出了评价.本文对于导管架平台的设计以及在役状况下的安全评估具有一定的参考意义.     

用概率法结合ANSYS分析深水航道整治铺排锚缆在恶劣工况下的受力

长江南京以下12.5 m深水航道一期工程中,铺排船最恶劣作业工况为水深35 m,流速2 m/s,流向角20°,这在国内 尚属首次。如采用常规铺排作业方法,经常会出现锚缆受力不均的情况,当锚缆受力超过设定值时,铺排船将失去系泊控 制,是影响安全的主要因素,如果不能有效加以控制可能会引起工程事故。结合国内外相关资料及长江南京以下12.5 m深 水航道一期工程现场的作业工况,利用概率法及ANSYS有限元软件进行计算分析,对铺排船在大流速、大深度的不定向流 恶劣工况下进行了铺排锚缆受力体系的分析,提出了优化锚系及随动的锚系控制方法。通过工程应用进行验证,得出优化锚 系结合随动的方法是合理的,可有效控制恶劣工况下的铺排船失去系泊控制的难题,为以后解决类似现象提供借鉴经验。     

基于AQWA的集装箱船舶装卸作业系泊响应分析*

针对集装箱船装卸作业系泊安全问题,基于三维势流理论,利用AQWA软件对系泊集装箱船进行频域水动力分析和时域耦合分析。计算不同装载状态下六自由度响应幅值算子（response amplitude operator,RAO）、时域运动及各风浪流载荷下系缆最大张力;分析不同装载状态对集装箱船六自由度RAO和运动量的影响,评估装卸作业下码头系泊安全。结果表明：1）不同装载状态对横摇运动影响最大;2）满载时集装箱船运动量大于压载工况,系泊缆负载更大。试验结果为评估船舶装卸作业时的系泊安全提供仿真分析依据,对优化码头系泊方案也具有一定的指导价值。     

浮吊船的动载荷计算与安全分析

在导管架平台的安装及拆除过程中,由于浮吊的起吊能力所限,导管架各个模块的重量需要合理设计.在施工设计时,不仅需要考虑导管架各模块的静载荷,还必须考虑起吊时的动载荷.本文计算了导管架模块起吊时考虑铅垂方向运动时的动载荷,计算了考虑浮吊摇摆时的动载荷,并分析了波浪对浮吊船吊起重物的影响.对浮吊的起吊安全性进行了分析,所得结论将为海上施工提供有益的参考.     

导管架平台管节点的疲劳分析与寿命估计

本文简单介绍了用于导管架平台管节点疲劳分析的两种方法确定性分析方法和谱分析方法,二者均是基于线性累积损伤理论来估算管节点的疲劳寿命.作为算例,本文采用确定性分析方法对BZ28-1单点导管架进行了详细疲劳分析,其中波浪力和高频系泊力合在一个工况中,而低频系泊力则作为独立的疲劳载荷工况,分别计算二者的损伤并按照线性累积损伤理论进行叠加,最终算得其疲劳寿命.计算中疲劳S-N曲线采用API-X'曲线,波浪理论则采用艾利微幅波理论.选用适当的疲劳寿命安全系数,对关键节点的寿命进行了评估,并对其继续使用提出了建议.     

半潜式钻井平台锚泊系统设计与试验验证

针对某深水半潜式钻井平台,为其设计1套多点扩展式锚泊系统.采用数值方法计算船体与系泊系统耦合动力响应,并通过水池模型试验对计算结果进行验证.结果表明,在钻井作业与生存工况下该平台的最大水平偏移与系白张力均满足规范要求.通过计算结果与试验结果的对比发现,由于水池试验采用等效截断方法低估了系泊缆绳本身的质量惯性与所承受的流体载荷,导致系泊张力的计算结果略大于实验结果.     

30000t导管架下水驳船结构设计

随着社会经济的不断发展,人类对石油的需求越来越大,石油的开采和利用,离不开海洋工程装备。文中介绍了专为海上固定式导管架平台设计的30000t导管架下水驳船,对导管架下水驳船的工作方式和导管架的下水过程进行了描述,着重介绍了30000t导管架下水驳船的船型特点和结构特点。阐述了驳船从平浮状态到纵倾到一定角度,并最终导管架与驳船完全分离,整个过程中驳船所承受载荷的计算方法,并根据由此所确定的载荷,对驳船的摇臂及尾部结构进行校核。     

重力式深水网箱的抗台设计与水动力性能分析

针对重力式深水网箱抗台风能力较弱,容易出现浮架损坏、锚绳断裂和网衣严重变形等问题,以一典型重力式深水网箱为研究对象,结合传统网格式系泊,提出在底部附加系泊缆的新型抗台设计方案,基于势流理论和非线性有限元方法,建立网箱数值模型,在不同入射角和波高下,对比分析传统网格式和新型抗台式系泊的网箱系泊缆张力、浮架运动和网箱变形。数值计算结果表明:与传统网格式系泊相比,新型抗台式系泊的网箱水平偏移平均减小7.81%,垂直下沉增加59.71%,系泊缆最大张力降低26.61%,网箱体积剩余系数增加超过70%,明显高于网箱容积的破坏阈值。     

铺缆船与电缆耦合系统动力学分析

提出一种铺缆船与电缆耦合系统动力响应时域分析方法。针对“启帆9”号铺缆船进行了船模阻力试验，得到铺缆船阻力系数，以确定其流载荷。基于势流理论，使用AQWA软件对铺缆船进行频域水动力分析，以确定其波浪载荷。结合上述计算结果，使用动力学分析软件Orca Flex建立了基于海底电缆铺设过程的耦合动力学模型，通过对考虑了环境载荷、系泊载荷和电缆载荷的动力学方程进行求解得到铺缆船动力学响应，将铺缆船运动作为电缆顶端的运动边界条件进行输入。与传统RAO方法相比，该方法充分考虑了铺缆船与电缆间的相互影响，可模拟实际海况中铺缆船施工时电缆的张力和曲率动态响应。分别采用该耦合模型方法和RAO方法计算铺缆船系统的动态响应，结果表明，RAO计算方法低估的电缆张力达9.9%。使用耦合模型方法分别建立八点系泊和四点系泊数值模型，比较了这两种系泊方案下海底电缆的动力响应，结果表明，四点系泊系统的电缆最大张力比八点系泊系统大15.9%，但二者都远小于最大允许张力。     

风浪流联合作用下软钢臂系统的受力研究

海洋的环境载荷复杂和多变,而海洋的环境工况又决定着系泊系统的受力情况,因此海上系泊系统的安全越来越重要。本文针对渤海海域某水上软钢臂单点系泊系统的方案设计,基于大型水动力软件AQWA,得到目标船舶频域计算下的水动力参数和系泊系统的时域耦合动力分析结果。重点分析在不同的风浪流夹角对系泊系统受力的影响,以此预报最危险工况,为后续有关系泊结构、塔架以及连接处万向节的强度和疲劳校核提供依据。分析结论亦可为同类系泊系统提供参考。     

风浪流联合作用下软钢臂系统的受力研究

海洋的环境载荷复杂和多变,而海洋的环境工况又决定着系泊系统的受力情况,因此海上系泊系统的安全越来越重要。本文针对渤海海域某水上软钢臂单点系泊系统的方案设计,基于大型水动力软件 AQWA,得到目标船舶频域计算下的水动力参数和系泊系统的时域耦合动力分析结果。重点分析在不同的风浪流夹角对系泊系统受力的影响,以此预报最危险工况,为后续有关系泊结构、塔架以及连接处万向节的强度和疲劳校核提供依据。分析结论亦可为同类系泊系统提供参考。     

极限海况下软刚臂式单点系泊系统的初步设计

针对极端海况条件下,对海上核电平台的软刚臂式单点系泊系统进行了初步设计研究。采用我国渤海海域万年一遇海况条件,同时考虑极限海况下的风、浪、流以及冰载荷不同组合工况,对该系泊系统进行载荷及运动响应计算分析,建立了系泊时变刚度数值计算模型;绘制了系统的刚度特性曲线,最后,对该设计系统进行优化设计分析,包括:各设计参数敏感性分析、系泊力特性分析、低频共振特性分析、运动特性分析和防碰撞余量分析等。综合以上分析,最终确定该系泊系统在不同海况重现期标准下的主尺度、结构重量和重心以及载荷与运动响应。该文软刚臂式单点系泊系统的设计方法及其优化分析过程,对单点式系泊系统的选型和设计具有一定的参考意义。     

南海FLNG系泊系统设计与模型试验对比分析

对应用于南中国深远海的FLNG系泊系统进行系泊类型选择、解脱与否选择、系泊缆组成选择、锚选择以及系泊参数敏感性分析,考虑满载、压载、百年一遇生存条件、一年一遇操作条件、完整工况、破断工况,对系泊方案开展6个自由度运动、锚链最大张力、船体最大水平偏移的数值计算和船模试验,结果表明,系泊方案满足规范和工程使用要求。     

对“海洋石油720”物探船锚系布置的改进

通过对SKIPSTEKNISK公司的锚系设计方案进行研究分析,发现其所设计的锚系存在诸多弊端,在此基础上对该锚系方案进行改进设计。改进设计的锚机布置使系泊设备的布置更为合理,系泊作业更方便快捷。     

30万t FPSO船体码头抗台系泊设计

针对30万t FPSO码头舾装周期长,船体主尺度大,而码头前沿可用长度较短,台风季节码头系泊不利的问题,为解决该船体的临时系泊要求,以一30万t FPSO码头系泊设计为对象,设计FPSO在常规工况和台风工况2种不同工况下的码头系泊方案,建立2种方案下码头系泊的计算模型,分析船舶在风、流载荷下系泊缆绳的受力规律和设计方案可行性,结果表明:头缆+尾缆+倒缆的系泊方式能满足常规工况的系泊要求,在船体外板额外增加系泊眼板带防风横缆的码头系泊方式可简单、快速解决台风工况的码头系泊安全问题。