浅水单点系泊FPSO软刚臂参数敏感性分析

软刚臂单点系泊FPSO是浅水油田广泛采用的油气开采设备。为研究单点系泊系统的受力性能,针对一艘作业于浅水油田的16万吨级软刚臂单点系泊FPSO,在线性三维势流理论的基础上,基于多体动力学方法建立FPSO-系泊腿-软刚臂的耦合模型,在时域内计算软刚臂单点系泊系统（SYMS）的动力响应特性;并进行软刚臂单点系泊系统参数敏感性分析,研究软刚臂系泊系统的系泊点高度、系泊刚架高度、软刚臂长度、系泊腿长度、压载舱重量等设计参数的变化对系统动力响应性能的影响。结果表明：单点载荷和系泊腿轴向载荷随着系泊点高度、系泊刚架高度和压载重量的增加先减小后增大,而随着软刚臂长度、系泊腿长度的增加则是先增大后减小;且单点载荷对软刚臂长度和压载重量这2个参数的变化最为敏感,而系泊腿轴向载荷则对系泊刚架高度、软刚臂长度这2个参数的变化最为敏感。     

储油轮FPSO限位作业安全操作探讨

在不影响FPSO生产的条件下,为了保证在FPSO旋转半径区域内进行水下施工作业安全,经常采取以拖轮拖尾的方式限定FPSO船位的作业方法。文章对FPSO限位作业的水文气象窗口、拖轮选择和限位操作方法进行了分析,并结合实践经验进行了详细总结,供同行们进行类似作业时参考。     

FPSO软刚臂单点系泊系统动力分析

本文针对渤海油田浅水FPSO软刚臂单点系泊系统,利用多刚体动力学的分析方法,建立软刚臂系泊系统动力方程进行受力分析,得到FPSO在风浪流中运动时转塔上的系泊力,并与模型试验实测得到的系泊力进行对比,以验证动力方程与计算程序的正确性.二者对比的结果吻合良好,动力分析方法正确,故可应用于对系泊系统的模拟和对FPSO运动中系泊系统的受力预测.     

FPSO系泊系统设计上的考虑

作为具有高科技含量的系泊系统,是FPSO(浮式生产储/卸系统)的关键组成部分.根据不同的环境条件和作业要求,其系泊方式也是不同的.其中单点系泊系统(Single Point Mooring System,简称SPM)用的最多、最普遍.本文从介绍FPSO系泊系统入手,对目前应用较为广泛的几类系泊方式进行了较为详细的介绍.然后结合实际,重点对FPSO单点系泊系统在设计上需要考虑的内容进行了分析.最后对中国海域FPSO系泊系统的应用进行了简单的介绍.     

基于修正Morris筛选的软刚臂单点系泊装置主尺度参数局部敏感性研究*

软刚臂单点系泊装置作为典型的大型多体运动结构,设计中考虑的变量众多,其主尺度的确定是设计中的难题。通过Morris筛选法的敏感性分析,采用扰动分析的方式（固定步长5%,扰动范围±25%）,以设计中着重关注的最大水平系泊力和水平系泊位移为考察对象,考虑系泊浮体的定常力、高频力和二阶波漂力,建立软刚臂单点系泊理想力学模型,并进行参数局部敏感性分析,以更好地对模型参数的不确定性进行识别,为系统主尺度的设计提供决策依据。结果表明：对于具有13个自由度、8个主要设计变量的软刚臂型单点系泊装置,模型参数中与最大水平系泊力和系泊位移的敏感性大小依次为系泊刚臂长度、系泊腿长度和压载力,设计中应优先考虑确定上述参数值。     

FPSO多点系泊技术的发展趋势

鉴于多点系泊系统在温和海域的适用性以及良好的经济性,采用专利挖掘与数据分析技术,分析FPSO多点系泊技术的发展趋势、主要专利权人和技术构成,并结合专利文本信息总结得出FPSO多点系泊技术的发展路线。结果表明,FPSO多点系泊领域内的专利申请集中在系泊控制和系泊装置。该结果可为我国FPSO多点系泊领域的技术发展提供建议。     

基于ADAMS的塔架软刚臂单点系泊系统多自由度运动特性

本文针对塔架软刚臂单点系泊系统与船体的相互耦合运动展开研究,采用ADAMS对软刚臂系统多自由度运动特性进行预测分析。分析发现,当船体横向运动时,软刚臂系统刚度和纵向时的变化趋势是一致的,相同位移下,其数值远小于纵向运动时的刚度。随着船体正向运动位移的增加,2条系泊腿的姿态逐渐不同,左系泊腿随着软刚臂自转,出现向上翘起,张力大于右系泊腿。通过船体纵向运动碰撞分析发现,船体靠近导管架8.19 m时,软刚臂与船船首甲板发生碰撞,其碰撞力达到8 251 N,这有利于对系泊系统进一步优化设计。     

西非海域FPSO多点系泊系统的疲劳寿命分析

文章首先采用三维频域理论分析西非海域FPSO的水动力性能,得到船体各自由度的运动响应,慢漂载荷,附加质量和势流阻尼等;随后,利用分块法将波浪散点图离散为若干个海况,基于准动态方法对多点系泊系统进行分析,得到各海况下船体的漂移和各系泊缆的张力;最后,结合前两步的计算结果,采用T-N曲线,雨流计数和Miner线性累计损伤理论对系泊缆的疲劳寿命进行预报。研究结果表明,各系泊缆的疲劳寿命沿长度方向的分布趋势基本一致,锚链顶端和触底部分的疲劳寿命较短。此外,西非海域的涌浪对系泊缆的疲劳损伤较大,系泊设计时应予以重点关注。     

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。     

FPSO动态海底电缆保护外皮破损结构强度分析

某动态海底电缆在年度检查时发现电缆锁夹上方电缆保护外皮脱落、露出铠装的情况,影响安全生产。采用OrcaFlex软件建立分析模型,结合浮式生产储卸油装置（Floating Production Storage and Offloading,FPSO）的不同运行工况,对海底电缆的结构状态进行结构强度分析和疲劳分析。经计算,台风条件下的FPSO偏移量是影响海底电缆结构强度的重要因素。因海底电缆保护外皮破损位置的载荷较低,结构强度和疲劳寿命满足要求。根据相关文献计算铠装层的腐蚀速率,海底电缆强度满足要求。     

浮式生产储油船锚泊定位性能计算

应用计算锚链的悬链线方程和计算船舶运动的格林函数方法的耦合数值方法，对一锚泊的浮式生产储油船进行了定位性能计算，给出了自由状态与锚泊状态系统的运动响应特性的对比、不同状态与工况的锚泊浮体的运动性能参数以及锚链承受的张力等计算结果。研究成果可以为浮式生产储油船锚泊系统设计、校核计算和锚泊系统形式与参数优化提供初步计算结果以及用于设计方案的比较。     

西江23-1FPSO主发电机组控制系统浅析

主发电机组的能否正常连续运行在很大程度上取决于其控制系统的设计及性能,简要地介绍和分析了西江23-IFPSO主发电机组控制系统的组成及控制性能.     

基于LS-SVM船舶动力定位有限时间控制器设计

为了解决船舶模型存在任意不确定性的船舶动力定位问题,基于有限时间Lyapunov理论提出了一种非奇异快速终端滑模控制策略,提高了系统收敛速度及抗干扰能力。针对模型不确定性问题,利用最小二乘支持向量机(LS-SVM)的非线性函数逼近技术进行补偿控制,引入“最小参数”技术,将在线学习参数减少到一个,解决了“维数灾难”问题。最后的仿真对比结果验证了提出的控制策略的优越性。     

基于CATIA的非常规FPSO快速建模方法

圆筒型特殊结构的非常规浮式生产储油卸油装置(FPSO),辐射发散状骨材数量众多,骨材定位建模过程繁琐,且耗时费力,为便于快速建立圆筒型FPSO模型,减少建模过程中的重复性工作,保证骨材之间的关联性,提高建模效率.文章基于CATIA的3D EXPERIENCE平台,提出一种灵活运用工程模板技巧,建立圆筒FPSO模型的快速建模方法,并将其与基于CATIA的直接旋转SSY法,以及FEMAP、NAPA Designer通用软件建模法对比.结果表明:首先,基于CATIA的快速建模法,建立局部母体工程模板,可解决辐射性骨材定位繁琐的问题,实现快速批量构建圆筒模型的功能,且建立的模型容量较小;其次,可保证批量旋转复制板之间和骨材之间的关联性以及属性可继承性,减少重复性工作,提高建模效率;最后,当后期调整模型时,由于模型内部结构之间具有关联性的特点,仅更改所需部位结构,其余结构会自动跟随调整,进而减轻后期修改模型的难度和工作量.     

油轮改装FPSO市场分析

通过对海上浮式石油开采储卸装置(FPS0)投资改装市场情况的分析，作者认为未来FPS0改装市场将日趋活跃，适时地考虑参与FPS0的建造和改装将是造、修船厂争取市场的一个较好的选择．     

基于OrcaFlex的某跨接缆的动态分析

本文运用大型水动力分析软件OrcaFlex,对置于FPSO与YOKE之间传输电力的跨接缆进行了极值与疲劳仿真分析。针对跨接缆的动态响应分析,本文采用了非线性时域方法,并考虑了波浪、流、FPSO的一阶运动对跨接缆的作用,进而对跨接缆与FPSO连接时的极端荷载效应和长期交变荷载下的疲劳安全性进行了评估。最终结论,该跨接缆的设计满足缆与FPSO连接时的极值准则,但与相邻跨接缆之间存在干涉风险。     

FPSO池火灾分析

结合现役FPSO海洋平台,基于FDS软件,编写海洋平台上部结构池火灾模拟程序。对海洋平台上部结构在不同风速下池火灾的火焰形态进行对比,对温度场进行分析,并探究不同火场的热辐射通量分布规律。分析结果对海洋平台进行火灾风险评估具有一定的工程指导意义。