不同阻尼板形式对圆筒型FPSO平台运动性能的影响

针对圆筒型浮式生产储卸油装置（FPSO）运动响应进行优化,提出带有2种新型垂荡抑制结构的圆筒型FPSO,即上扬边锋型圆筒FPSO和锯齿型圆筒FPSO。通过频域分析获得2种新型结构的幅频响应函数,初步对比判断2种新型结构运动性能的优劣,在此基础上,设计新型圆筒FPSO系泊系统并进行时域耦合分析,将计算结果与试验数据进行对比验证,在证实数值模拟准确性的同时分析新型结构的阻尼特性,得到较优的垂荡抑制结构形式。结果显示,所述的锯齿型垂荡抑制结构可有效减小纵荡和纵摇的运动幅值及幅值发生概率,降低纵荡和纵摇运动能量产生,改善整体运动性能。     

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。     

圆筒型FPSO在波浪中运动响应特性研究

圆筒型FPSO作为一种新型海洋工程装备,逐渐被应用于全球海洋油气资源的开发。该文以适用于南海深水油气田开发的圆筒型FPSO为研究对象,基于三维势流理论和莫里森（Morison）方程,采用Sesam软件建立圆筒型FPSO的湿表面模型和水动力计算模型,并对圆筒型FPSO在波浪中的频域运动响应特性进行计算,将载重量相近的圆筒型FPSO与船型FPSO的纵摇、横摇和垂荡运动响应进行对比研究,结果表明圆筒型FPSO的运动特性优于船型FPSO。该文同时也对不同船体直径、阻尼板直径、船体吃水以及环境条件重现期下的圆筒型FPSO垂荡运动响应进行研究,研究结果对于圆筒型FPSO的总体设计具有重要指导作用。     

新型FDPSO运动抑制系统阻尼特性试验研究

圆筒型FPDSO对环境载荷方向不敏感,但其垂荡运动性能相对较差,造成运动响应难以控制的问题。为此,提出由减动结构与延伸筒体组合的运动抑制系统,加装在圆筒型FDPSO上增大运动阻尼,以实现抑制垂荡运动幅值的功能。通过1∶77.8的缩尺模型开展自由衰减试验,采用无接触式六自由度运动测量仪测量试验模型的垂荡、纵摇自由衰减运动,测试不同减动结构对圆筒型FPDSO阻尼性能以及运动固有周期的影响。试验结果表明,减动结构与延伸筒体间隙以及减动结构外伸边锋对于阻尼性能影响显著,增大减动结构的外伸可以有效增大结构的阻尼,加大间隙也可以增大阻尼。     

运动抑制装置对圆筒型浮式平台运动响应的影响

针对垂荡运动性能不佳,限制圆筒形FPSO在海上油气开发大范围应用的技术瓶颈,在平台底部增加延伸筒体与阻尼结构,提升圆筒型FPSO水动力性能,降低其垂荡幅值以满足干式采油装备的要求,基于三维势流理论,建立带有运动抑制装置的圆筒形FPSO水动力分析模型,分析运动抑制系统的不同高度、宽度、截面形状和通海情况对圆筒形FPSO的水动力性能影响,对比采用不同运动抑制装置的圆筒型运动幅值响应传递函数发现,增加阻尼孔使运动抑制装置内部与外界海水相联通,可以改善圆筒型FPSO的水动力性能,适当增加阻尼结构的高度、宽度有利于增大FPSO的垂荡运动固有周期,可避开南海海域百年一遇海况的波浪周期范围,起到抑制圆筒型FPSO运动的效果。     

“企鹅”号大型圆筒型FPSO出坞及靠泊作业分析

FPSO具有吨位大、形状多样和无动力等特征,其出坞和靠泊作业是行业难点。“企鹅”为圆筒型大型FPSO,具有各项同性,不具有航向稳定性,易出现涡激振动,产生周期性振荡的横向力等现象给操纵带来巨大挑战。本文从引航员实操视角给出“企鹅”由中海油船坞出坞及靠泊全过程的作业方法及相关辅助手段,制定了一套完整的作业流程和体系,总结了作业过程中的成功经验,分析了不足之处。     

FPSO的特点与现状

FPSO系统作为海洋油气开发系统的组成部分,一般与水下采油装置和穿梭油轮组成一套完整的生产系统,是目前海洋工程船舶中的高技术产品。该系统对于边际油田、早期开采系统和深海油气田开发中有其独特的优势,近年来得到了大力的发展,已经成为海上油气资源开发的一种主要开采手段。本文对FPSO的特点、现状以及部分传统FPSO概念的延伸与扩展形式进行了概述和分析。     

扰流板对深吃水圆筒型平台涡激运动的抑制效果研究

深吃水圆筒型平台是一种新型多功能高效平台,可有效解决岛礁开发中的能源供给问题。但平台在持续性的来流作用下会发生剧烈的涡激运动,将导致平台系泊、立管系统发生疲劳损害。从抑制涡激运动的角度出发,设计一套新型扰流板结构。基于改进的延迟分离涡模拟方法（IDDES）数值模拟并对比分析了有、无扰流板2种情况下深吃水圆筒型平台横荡、纵荡和首摇运动响应,并从运动时域、频域和三维流场特征等角度对结果展开分析。结果表明,新型扰流板对平台横荡、纵荡和首摇运动均有较好的抑制作用,其中对横荡运动抑制效果最为显著,效率高达89%。带扰流板的深吃水圆筒型平台涡激运动数值模拟分析在平台实际结构设计中具有重要工程意义。     

气浮结构的运动特性研究

文章通过理论分析和试验研究探讨了气浮结构的运动特性。按单自由度刚体弹簧体系建立了气浮结构的升沉和摇摆运动方程,进而求气浮结构运动的固有周期,并对气浮结构的运动特性进行了讨论分析。文中引进的气浮力折减系数ka体现了气浮体的恢复力刚度系数与普通浮体的差异,该参数对气浮体的浮态、稳性、运动特性都有很大的影响。理论分析和试验表明气体浮体的固有周期比相应实浮体的大。结合理论和试验,确定了气浮结构作升沉运动时附连水质量系数的取值。摇摆运动的附连水质量系数的确定较为复杂,还需作进一步的研究。     

世界FPSO船型开发近况

<正>由于拥有投产快、投资低的优势,过去很多FPSO是通过老龄油船改装而成,占比超过船队总数的60%。今天,随着FPSO工作环境越来越严酷,工作水深越来越大,边缘油田越来越重要,以及市场需求的多样化,相应的新技术、新船型也在随之发展,出现了多种非传统FPSO,如圆筒型FPSO、FDPSO,LNG-FPSO等。     

薄壁圆筒结构特性及吊装方法

以浮式生产储卸油装置(Floating Production Storage and Offloading, FPSO)单点舱薄壁圆筒结构自身的物理特征为基础,从受力分析的角度设计不同的吊装方案,采用有限元方法对其进行验证分析。围绕满足建造精度的要求对多个方案的计算结果进行对比,选取适宜的吊装方案,取得工程实践的成功。研究结果可供其他类似项目参考。     

大圆筒结构倾覆的有限元模拟

采用有限元方法来分析单排大圆筒结构在波浪荷截作用下的倾覆,对不同埋深、不同径高比的大圆筒结构在波浪荷载作用下的转动进行了比较.计算结果表明,埋深的增大有利于该结构的抗倾覆稳定,而高度-直径比的增大则对该结构的抗倾覆稳定不利;高度-直径比较小时,埋深对结构转角发展的影响较小.     

深吃水圆筒型浮式核能平台涡激运动数值模拟

深吃水圆筒型浮式核能平台是一种新型多功能高效平台,可有效解决南海岛礁开发过程中的能源供给问题。在一定来流速度下,尾流区交替泄涡进而诱导平台发生涡激运动（vortex induced motions, VIM）,这将严重加速系泊和立管系统疲劳损害,同时对平台内部核反应堆运行产生不利影响。基于改进的延迟分离涡方法（improved delayed detached eddy simulation, IDDES）对平台在不同折合速度下的横荡、纵荡、艏摇运动响应进行数值模拟,并从水平面内质心运动轨迹、运动频率、三维流场特性等角度分析涡激运动关键特征。研究结果表明：当折合速度5.45 相似文献   

多点系泊FPSO的系泊结构研究

研究了多点系泊结构的受力特点及规范要求,采用有限元分析方法,对西非海域油田AZURIT FDPSO(全球第一艘FDPSO)系泊结构建立了三维有限元模型进行研究。按照规范要求,考虑各种工况组合,合理施加荷载,并对计算结果进行分析,得出的结论对今后国内类似项目设计具有很好的借鉴意义。     

FPSO型采油平台波浪力与运动响应分析

FPSO型采油平台是一种极为重要的深海石油勘探、生产设备.为了保证其在生产和使用中的绝对安全,对其设计和建造所采用的波浪外力荷载和运动响应幅值有很高的要求.本研究采用有限水深格林函数和考虑几何对称性的高阶边界元的方法,对一种已投入实际生产的FPSO进行了全方向波浪力和运动响应计算分析.同时通过在边界积分方程中增加辅助内域常数势的方法去除了不规则波浪频率,获得了满意的外荷载设计参数.     

气浮筒型基础结构规则波中运动响应

基于近海风电场快速建造的"大尺度筒型基础的浮运拖航"关键技术以及筒型基础作为边际油田开发的基础形式的背景,同时考虑气浮基础各分舱中水和空气的刚度,推导多分舱筒型基础整体的垂荡和纵摇刚度。建立气浮筒型基础的运动方程,以CBF-3-150海上风电复合筒型基础为例,用数值解法揭示其基础在规则波浪下不同航速和不同波浪入射角对气浮筒型基础运动状态和筒内气垫状态的影响。以理论计算预测筒型基础在规则波下的运动特性。     

FPSO与穿梭油轮的耦合水动力及运动响应研究

为探明通用型FPSO与穿梭油轮串靠外输模式下耦合水动力及运动响应特性,利用Aqwa软件,对通用型FPSO与穿梭油轮进行频域水动力分析,得到FPSO与穿梭油轮的水动力响应数据。选取墨西哥海域典型外输状态海况条件,开展FPSO与穿梭油轮系泊状态下耦合运动响应的数值预报,分析FPSO与穿梭油轮的间距、海况、装载工况等因素对运动响应及系泊系统载荷的影响。本文研究成果对通用型FPSO与穿梭油轮外输作业时选取合理的海况和间距具有指导意义,同时可用于指导系泊系统的设计。     

MQ1635型门机圆筒结构加固

1门机圆筒门架结构故障我公司的7台MQ1635型门机在运行过程中,圆筒内部与横梁上翼缘板平齐位置花纹踏板相继出现不规则凹凸不平和局部隆起的现象,我们请武汉港口机械质量监督检验测试中心对门机进行了检测,结果发现圆筒根部与门架横梁上翼缘板联接处的应力达到或超过了Q235材料的许用应力,