FPSO模块支墩下甲板加强结构的快速设计方法

模块支墩的可靠与否直接影响整个FPSO的生产流程.模块支墩一般布置在强横梁或横舱壁与纵骨交接的位置上,并且一般在支墩所在的主甲板下设置加强结构,对其强度需要通过有限元分析校核.作者利用两个简单的力学模型,探讨了模块支墩甲板下加强结构的快速设计方法,指出了在何种情况下应对模块支墩下甲板作加强处理,同时也提出了加强结构构件的估算公式,经有限元分析验证,结果令人满意,表明该方法对解决实际工程问题有一定的参考价值.     

FPSO模块支墩结构形式与设计原则

依据不同的功能要求,浮式生产卸货装置(FPSO)的主甲板上设置多个工艺模块平台,每一个模块架构平台与FPSO主船体的连接结构——模块支墩,是FPSO结构设计的关键技术,其可靠性和实用性将直接影响FPSO生产流程的正常运转。结合近20多年来对FPSO的设计经验,提出了模块支墩设计的不同理念及结构设计特点,并对多型FPSO的模块支墩分析对比其形式特点、适用性及优缺点,同时从工程设计经验角度,阐述了模块支墩的结构设计原则和结构强度的分析计算及算例。所提供的设计原则及相应的经验可供相关设计人员借鉴。     

FPSO典型焊接接头残余应力释放及其对疲劳强度的影响

为了在估算结构疲劳强度时计及残余应力释放的作用,合理地解释在以往焊接接头疲劳试验中不能解释的试验结果,借助三维弹塑性有限元法,研究了FPSO典型焊接接头在任意变幅循环载荷作用下的残余应力释放规律,建立了在任意变幅循环载荷作用下残余应力释放大小与残余应力和外载荷大小之间的计算公式,从而定量地分析了残余应力的释放,提高了疲劳强度估算的准确性和可靠性。     

恶劣海况下FPSO模块支墩结构分析

大型或超大型FPSO由于船体尺度大，各种模块重心高度亦高，在风、浪、流共同作用下，加上船体梁变形的影响，模块支撑根部的应力更高，所以传统的刚架型模块支撑形式不适用于环境条件恶劣的FPSO。本文以MARIC设计的在强台风海域服务、永不解脱、内转塔式15万吨级“南海奋进”号和“海上石油111”号FPSO为例，研究了船体梁变形值，考虑在风、浪、流和液货共同作用下的模块支墩结构的分析比较，综合分析消防、管线布置和安全通道的要求，提出了适合于恶劣海况、能够抵御百年一遇台风的新型模块支墩结构形式。     

FPSO上部模块支墩结构疲劳强度分析

模块支墩结构是上部模块与FPSO船体主甲板之间的连接结构,在模块支墩结构设计中除考虑上部模块自重、惯性力及风载等载荷,还应注意船体梁整体弯曲变形的影响,故在设计最初就应考虑支墩结构疲劳强度.该文通过对FPSO上部模块支墩结构的疲劳评估,基于线性疲劳累积损伤原理的简化疲劳评估方法,展开疲劳分析,并考虑了FPSO服役寿命周期内的各种工况,在此过程中借助有限元分析软件成功获得了疲劳评估中的重要数据.分析支墩结构疲劳损坏的危险区域及疲劳产生的主要诱因,分析结果可为后续支墩结构的详细节点设计提供借鉴.     

铝镁合金焊接接头疲劳性能研究

本文依据船体结构及其受力特点，提出了四种焊接接头试样，测定了ＬＦ１５、ＬＦ１６两种铝镁合金焊接接头疲劳性能，研究了结构因素及焊接缺陷对疲劳性能的影响，取得了较系统的疲劳性能研究结果，为铝船体的结构设计、疲劳强度估算、焊接工艺制定以及船体施工等提供了可靠的依据。     

D36-Z35钢两种焊接方法接头CTOD断裂韧度试验与分析

依据英国BS7448断裂韧性试验标准,对番禺30-1深海导管架项目广泛应用的超大尺寸焊接接头的低温CTOD断裂韧度进行了探讨.对采用手工电弧焊(SMAW)和药芯焊丝气体保护焊(FCAW)工艺施焊的大尺寸板厚的海洋石油平台焊接接头试样进行了CTOD试验.分别测试了0℃两种工艺下焊缝金属和热影响区的CTOD断裂韧性,对试验结果进行了分析讨论.试验表明,除药芯焊丝气体保护焊热影响区接头两个试样数据无效外,其余试件均满足挪威船级社DNV规定的最小特征CTOD为0.15mm的要求.这说明95mm的D36-Z35钢板手工电弧焊和药芯焊丝气体保护焊焊接接头可以在不进行焊后热处理的情况下使用.试验结果为免除这种板厚焊接接头的焊后热处理提供了依据,这对于海洋平台大型焊接结构来说,可以大大降低制造成本,缩短生产周期,具有巨大的经济意义.     

FLNG模块支墩结构设计和强度分析

根据实际生产需要,浮式液化天然气生产储卸装置（FLNG）主甲板上设有多个不同功能的工艺模块,通过支墩结构与主船体连接。有效的支墩结构,是整个FLNG系统正常生产的基础。根据模块的布置情况和目标船结构特点,确定整体上采用四点支撑型式,模块支墩则采用箱式结构,利用有限元法对支墩结构强度进行分析和优化。整个设计贴近实船,可作为类似船型的参考。     

FPSO甲板模块支撑形式的研究

本文主要是阐述了在恶劣的海况下，FPSO船体梁上甲板变形的特点，着重研究了船梁变形对甲板模块支撑结构内部应力的影响，并提出了FPSO设计甲板模块时采取什么样的支撑形式，才能够尽量减小船梁变形带来的影响。     

铝合金上层建筑与钢主船体的新型焊接过渡接头

在分析现行的用于铝合金上层建筑与钢船体焊接的过渡接头存在问题的基础上,提出了一种新型过渡接头。它在耐热性,传递载荷等方面均优于现行过渡接头。另外,文章对新型过渡接头的爆炸复合工艺及质量控制作也了简要说明。     

FPSO上部模块结构设计

针对FPSO上部模块结构设计,探讨上部模块总体布置、作业海况条件、模块支点和模块安装方案对模块结构设计的影响,并对渤海与南海海域FPSO模块结构设计及各种安装方案进行比较,分析模块结构设计所要考虑的主要问题,为结构设计提供参考.     

厚钢板EH40低温CTOD韧性试验研究

为了保证新研发的厚钢板EH40除了具有高强度外,还要有足够的低温韧性.依据英国规范BS7448对其进行所谓全厚度低温(-10℃)CTOD试验.介绍CTOD的概念、试验方法、试验过程及其检验试验结果有效性的方法.同时讨论厚板在国际船级社认证中进行CTOD试验的问题,包括试验规范的选择、试验温度的确定等.并通过韧脆转变曲线确定了EH40钢具有良好的低温韧性,可以用于一般海洋结构物的制造.     

降低FPSO含裂纹焊接结构应力集中系数的焊接修理形状的研究

对焊缝处出现的裂纹进行焊接修理,以阻止其进一步的扩展,这一方法能够有效地延长FPSO焊接结构的疲劳寿命.考虑到应力集中而造成的疲劳寿命的降低,要谨慎选取焊接修理所采用的形状和尺寸,避免产生过高的应力集中.在本文中,研究了不同几何形状和尺寸的二维焊接修理切口的应力集中系数,如抛物线型和椭圆型等,并与相类似尺寸的U型切口进行了比较.当切口的表面半宽长于其深度时,椭圆型的裂纹修理切口具有更低的应力集中系数.将椭圆型的焊接修理形状用于补板与纵骨的连接处,以计算进行焊接修理消除裂纹后结构的最大主应力.结果表明,在消除产生的裂纹以后,含焊接修理切口的结构可以恢复到初始的应力状态.     

FPSO的改装市场

国内同行近年来都越来越重视船舶改装的订单以及相应的技术和市场的发展趋势，FPSO的改装项目对船厂来说，将意味着更高的技术含量和附加值。文章旨在引起大家对FPSO改装市场的关注，并计划在而后的各种机会对它的相关方面作进一步的研究和讨论，以期对国内有条件的船厂在FPSO的改装方面有所裨益。     

浮式生产储油系统的水池模型试验研究

浮式生产储油系统(FPSO系统)问世二十多年来,已成为当今海洋石油开发的主流设施,在我国也有广泛应用.海洋工程水池模型试验是当今研究FPSO系统水动力性能最为可靠的办法.本文针对FPSO系统模型试验的作用与目的,以及海洋工程水池模型试验中的几个关键问题,包括试验海况的选择、模型缩尺比的选择、试验持续时间的选取、系泊系统和立管系统的模拟及尺度效应问题等,进行了阐述,供FPSO系统设计和研究时参考.     

圆筒型FPSO上部模块支撑结构疲劳分析

与船型FPSO相比,圆筒型FPSO没有明显的总纵弯曲,上部模块与船体结构之间通常采用刚性支墩来连接,水平运动所产生的弯矩和装/卸载引起的船体垂向变形对模块支撑结构的影响较为显著。因此,以“希望6号”圆筒型FPSO上部模块支撑结构为研究对象,基于DNVGL船级社规范,介绍一种简化疲劳分析方法。以FPSO运动加速度和船体变形载荷作为载荷输入条件,利用SESAM/GeniE软件进行有限元分析,得到结构在所有组合工况下应力的扫描计算结果。根据作业海域各个方向波浪发生的概率,运用简化疲劳分析方法计算得到所关注节点的疲劳损伤和各个工况对结构节点疲劳损伤度的贡献。结果表明,所关注节点的疲劳强度均满足设计疲劳强度要求;同一节点的疲劳损伤对不同浪向的敏感度不一样。该简化疲劳分析方法同样适用于承受周期性载荷的FPSO上部模块主结构和其他型式海洋结构物的疲劳分析。     

FPSO空调及通风设计特点

以PANYUFPSO空调、通风系统设计为例，总结了采用尾部输油方式及生活区在尾部的FPSO空调、通风系统的一些特点。     

低周疲劳下船体缺口板的裂纹尖端张口位移理论及试验研究

文章旨在研究大范围屈服下船体缺口板的裂纹尖端张口位移.基于弹塑性断裂力学理论,建立了循环载荷下船体缺口板CTOD理论模型.进而,对于船用高强度钢AH36进行低周疲劳试验研究,对于影响裂纹尖端张口位移的参数,如应力比、应力幅和平均应力进行了深入探讨.     

FPSO改装建造总体工艺流程研究

本文分析了FPSO改装与造船、修船的主要差别,阐明了FPSO改装建造的共性特点,并依托“玛丽卡”、“萨卡里玛”两艘FPSO改装项目,对FPSO改装建造流程进行系统研究,提出了FPSO改装（多点系泊）建造总体工艺流程,以及新建甲板分段、新生活楼分段、多点系泊分段、输油平台分段等建造流程、通过实船应用,证明了其可行性,同时在可为其它FPSO改装工程项目提供参考。     

浮式生产储油船(FPSO)化学品模块中的注入水化学药剂处理系统

介绍浮式生产储油船(EPSO)化学品模块中的注入水处理系统的原理及工作流程,分析系统功能、要求及注意事项.