FPSO货油系统管系应力及泵口载荷的分析改进

货油系统作为FPSO最重要的系统之一,一旦出现故障,会使整个海上油田的生产作业陷入停顿或瘫痪的状态,将造成巨大的经济损失,对其进行应力分析,指导管系布置十分必要。本文以30万吨通用型FPSO货油系统为研究对象,应用CAESARII管道应力分析软件建立分析模型,考虑极端工况的加速度、船体变形和风载荷等,对其管系一次应力、二次应力和泵口载荷进行了分析,并对管系的布置进行了优化,提高了管系布置的效率和准确性,为FPSO其他管路系统及其他船型的管系布置提供参考依据。     

通用型FPSO压载水管路系统应力分析及优化

通用型FPSO管路系统的复杂性和紧凑性相比传统FPSO有显著提升,作业负荷更大,油气泄漏和火灾风险更高,因而对整个管路系统的安全性以及支架的优化上有更高要求。本文将传统的输入附加位移D模拟船体变形变为温度T中热膨胀系数的叠加来表现,给出工况设置方法,综合考虑各种环境条件研究其对管道应力以及位移的影响,对通用型FPSO玻璃钢压载水管道进行一次、二次应力及水锤载荷计算,验证压载水管路设计的合理性,并对不合理部分给出优化方案,提高管路系统的安全性,为通用型FPSO管路系统工程设计提供技术借鉴。     

圆筒形浮式生产储油装置结构设计及轻量化

对某圆筒形浮式生产储油装置(Floating Production,Storage and Offloading,FPSO)进行概念设计,通过计算和分析,掌握此类装置的设计方法和要点。通过对不同设计工况进行分析比较,得到其设计控制载荷为构件设计压力的结论。此外,圆筒形FPSO全船有限元分析结果表明,阻尼板与船体外壳连接区域相对应力较高,需重点关注。根据结构分析结果,对几种不同布置和分舱的设计方案进行对比,得到圆筒形FPSO整体设计轻量化的优化思路,可供相关海洋工程设计人员参考。     

FPSO消防水环路系统应力分析

为提高消防水环路系统的安全性和可靠性,以某改装浮式生产储油卸油船（Floating Production Storage and Offloading,FPSO）项目为例,对消防水环路系统的各种载荷进行介绍。基于CAESARⅡ软件对消防水环路系统进行应力分析,以校核系统的安全性。研究成果可为FPSO消防水环路系统的设计提供一定参考。     

FPSO典型焊接接头在疲劳载荷下的残余应力释放数值模拟

为了保证FPSO典型焊接结构的安全可靠性,较准确地预测残余应力在疲劳载荷下的释放状况,采用了三维弹塑性有限元方法．首先分析了在有预载荷情况下,FPSO典型焊接接头的残余应力释放大小,并用试验数据进行验证,然后分析了该结构在疲劳载荷下的残余应力释放行为．计算结果表明,残余应力释放是与初始残余应力和外载荷的大小密切相关的．     

基于设计波法的FPSO全船有限元分析

为了准确评估FPSO的结构强度及变形水平,采用谱分析法对FPSO剖面波浪载荷进行长期预报并确定设计波参数,对FPSO进行全船有限元直接计算,并将波浪载荷预报值与规范值进行对比。结果表明:全船分析充分考虑了局部载荷对结构响应的影响,真实反映了FPSO整体的变形和应力水平,船体结构满足强度要求,波浪载荷预报值比规范值大60%。设计波法克服了传统经验公式估算载荷带来的结果偏差。     

基于剩余强度退化的FPSO系泊系统疲劳时变可靠性评估

针对FPSO系泊系统节点疲劳问题,形成一套较为完整的时变可靠性评估方法.通过对FPSO进行时域耦合分析获取构件应力时程,基于剩余强度退化、载荷-强度干涉理论建立时变可靠性评估模型,并引入一种新的海洋工程载荷概率分布评估方法,建立了多工况、风浪流联合作用下构件疲劳时变可靠性评估方法.并以内转塔式FPSO系泊系统为例,验证了该方法的实用性与可行性,为海洋工程结构的设计、测试和检修计划的制定提供依据.     

深水半潜式平台高压泥浆系统应力分析

高压泥浆系统是半潜式平台的核心系统之一,其工作压力巨大,受到的载荷复杂,为了保证系统的安全运行,本文利用CAESAR Ⅱ专业管系应力分析软件建立高压泥浆系统模型,合理设置载荷工况,通过对加载钻台位移和不加载钻台位移两种情况进行对比分析,校核管线的应力,确保系统安全运行。     

FPSO主甲板冷却水管路系统的加速度载荷应力分析

借助船级社规范与MATLAB软件,开发可提取浮式生产储卸油装置（Floating Production Storage and Offloading,FPSO）管道任意位置处加速度的程序,以便更好地对FPSO主甲板冷却水管路系统进行应力分析。将该系统任意位置处实际加速度值和FPSO船体重心处加速度值以均布载荷形式分别施加至管道上,利用CAESARⅡ软件分析在满载工况条件下该系统的应力变化。结果表明,在FPSO满载工况条件下,采用重心处加速度值得到的结果相较于其自身实际加速度值的作用结果会出现应力冗余和应力不足的情况,例如节点50应力增加1.01%,而节点2570应力减小0.19%。     

海工产品管系生产设计后处理开发

本文介绍了海工FPSO项目管系生产设计过程中的数据在AM系统和PDM系统中的应用情况.并结合我司管系加工、制作、安装的实际情况,阐述了海工产品管系生产设计流程、数据处理和工程开发.     

管系工作压力对管系变形的影响

国内许多船厂在进行管系放样时，主要考虑的是管系在空间上要能布置得下，要尽可能短且合理，不能影响设备的运行和管理，但很少考虑管系内工作压力对管系变形的影响。船厂通常把膨胀节作为一种承受管系轴向变型的管系附件来考虑，很少注意到膨胀节不能承受轴向应力。当管系的放样布置以及膨胀节的安装位置不合理时，由管内工作压力所引起的管系应力就会造成管系变形，     

FPSO关键管路甲板上浪与砰击载荷计算

以FPSO甲板上受波浪冲击的典型结构物为研究对象,从甲板上浪和砰击两个方面分析布置于主甲板、舷侧、船艏及艉部低艉甲板的板型和细长型结构的甲板上浪和砰击载荷计算方法。运用CAESAR II分析软件,建立泡沫、货油卸载、海水排舷外管路的应力计算模型,提出甲板上浪和砰击载荷的合理加载方式,以及对管路布置的优化方案,为类似项目管道工程设计提供依据。     

通用型FPSO消防水系统管路应力分析及优化

通用型FPSO拥有良好的作业性能,但是性能提高的同时其安全性就需要得到更严格的要求。本文通过对通用型FPSO消防水管路系统建立Caesar Ⅱ模型,对其各种情况下的工况进行分析,对其所受应力进行计算,对不合理部分进行相应的优化;对消防水管道进行约束载荷以及法兰泄漏进行相应的分析,并根据安全要求对其进行相应的调整,保证消防水管路系统的安全性,确保FPSO完成生产任务。     

深水半潜平台压载水系统水锤载荷动态分析

在半潜平台管路系统运行过程中,水锤载荷产生的压力波对管系造成重大危害,影响整个系统的正常运行。运用CAESAR II建立深水半潜平台压载水系统有限元模型,把水锤基本方程计算得出的水锤力作为加载力,计算出动静态组合工况下管系的最大应力。通过分析应力报告,找出压载水系统管系中设计不合理的位置点,并提出修改,保证管系安全运行。     

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。     

通用型FPSO立管界面结构设计与分析

以通用型浮式生产储油卸油装置(FPSO)立管界面及加强结构为设计目标,通过调研现行的多点系泊和立管界面结构,结合目标通用型FPSO的总布置图和基本布置图,进行了立管界面结构的初步设计。通过有限元模型建造并考虑立管界面结构所受载荷,对通用型FPSO立管界面结构的强度进行了校核。研究结果表明：当立管布置的方位角一定时,满载工况比压载工况对立管界面各主要结构的负载更大。     

通用型FPSO压载水管路系统模态分析及优化

通用型FPSO的压载水系统作为调整整船航行状态的重要系统,通过对其管路应力、泵口、法兰等的校核优化,系统的安全性能已经得到极大提高,但是要想使其安全性能最大化,还需要对该系统进行适当的动力分析。当整个系统运行时,管道系统会受到其他管道设备等的影响产生振动,当管道固有频率与其激振频率接近时会发生共振,造成管段的损坏。运用Caesar II软件,主要对通用型FPSO压载水管道进行模态分析,探究在动载荷作用下管道的振动情况,并对不合理部位进行优化,使得压载水系统安全性能再次得到提升。     

残余应力释放影响FPSO疲劳强度的研究综述

浮式生产储油卸油船(FPSO)服役前常经历过较大的静载荷,会使焊接接头处较高的残余应力产生释放,船舶结构还承受着不断变化的波浪载荷。在估算FPSO等船舶结构典型焊接接头的疲劳强度时,需考虑残余应力释放的影响。介绍了国外学者对该方面的研究动态、发展趋势和研究成果。详细描述了基于残余应力释放的FPSO疲劳强度需重点关注的一些问题。     

基于长期分布累加法的单点疲劳寿命预报方法

针对FPSO单点区域复杂的载荷情况,提出一种单点结构在受到环境载荷和FPSO船体载荷作用下的疲劳计算分析方法,根据单点所受载荷的长期分布数据及各种载荷对应的载荷应力比,在线性假设的前提下,通过长期分布累加法对单点或船体结构进行疲劳累计损伤计算,最后得出疲劳结果,该方法不仅适用于单点及界面附近船体结构疲劳计算,也适用于多点系泊系统等界面载荷长期分布复杂的局部船体结构疲劳计算。     

大型FPSO仪控电缆托架布置方法研究

本文主要研究了大型FPSO仪控电缆托架布置方法,介绍了FPSO组成及控制系统架构、托架布置输入基础、规划和设计要求,以及托架填充率和承载率的计算方法,并进行了举例计算。本方法已在某完工FPSO项目中成功实践,可以为其他项目提供参考和借鉴。