基于非标海洋工程装备规范适用性研究的方法分析

针对常规圆筒形浮式生产储油装置（FPSO）的性能局限性,加强运动抑制新技术研究和开展运动抑制方案设计,改善圆筒形FPSO的运动性能,打破国际上的技术壁垒,为南海深水油气开发提供自主装备,需要找到创新型方法和途径。对于新研发设计且不能被当前船级社规范体系完全兼容的非标海洋工程装备,为开展规范适用性研究,通过编制文本信息检索与定位程序,系统地分析中国船级社、挪威船级社、美国石油协会等关于FPSO及其附属系统的设计指导与建造入级的相关规范和指南,梳理出针对运动抑制系统设计的共性和特殊要求,并结合运动抑制系统适配平台的结构组成及功能特点,明确规范标准的适用性,建立适用性指导文件清单,指导研发设计。     

通用型FPSO关键管网系统水锤分析及防护

在深水通用型FPSO工程中,水锤产生的压力会对管路系统造成危害,严重影响工程进度。运用AFT Impulse建立通用型FPSO压载水系统模型,对系统进行瞬态分析,得出不同关阀工况下水锤仿真结果。通过多次仿真对结果进行比较,得到相对合理的关阀方案,确保管路系统的安全。     

海洋平台的精度控制

造船中的精度控制技术是以船体建造标准为基本原则,通过科学管理的方法与先进的工艺手段对造船的全过程进行尺寸精度分析与控制的一门技术.本文以造船精度控制技术为基础,叙述了大型半潜式钻井平台在建造过程中,其精度控制的难点及要求,补偿量的计算,并提出了整体精度评价的方法.最后,具体介绍了大连新厂建造BINGO9000海洋平台时的精度控制方案.     

自升式钻井平台钻台结构强度分析

钻台是自升式钻井平台的核心部分,其上布置有众多的钻井设备和结构。因此,钻台结构的强度符合要求是保证钻探作业安全开展的必要关键因素,对其结构强度进行研究十分有必要。以某375英尺自升式钻井平台的钻台结构为研究对象,考虑远洋拖航、作业和风暴自存三组主要工况,根据ABS MODU合理的选取与计算载荷,利用有限元软件MSC Patran/Nastran进行建模、计算及后处理。探讨了环境载荷与作业载荷的计算与施加方法,探究了钻台的结构强度分析方法并对其强度进行校核,为钻台结构设计提供指导。     

极端海况下深水单点系泊系统FPSO运动响应分析

针对500年一遇的极端海况条件,对15万吨深水单点系泊系统FPSO的运动响应和系泊线受力特性进行了研究,为FPSO后续的基本设计和详细设计提供技术分析依据.基于水动力计算软件AQWA和ORCAFLEX,分别研究了500年一遇海况波浪主控环境条件、风主控环境条件、流主控环境条件对15万吨深水单点系泊FPSO运动响应的影响.计算结果表明:压载状态下运动响应幅值普遍大于满载状态下的运动响应幅值,波浪主控环境条件对FPSO运动响应的影响要明显大于风流主控环境条件,且风浪流成夹角作用时FPSO运动响应更大.     

天津南港污水排海工程对海域环境影响的数值模拟

采用MIKE3三维数学模型对深海排放污水的海域进行潮流数值模拟,预测排放的污水中挥发酚、COD污染物对水环境的影响程度。结果表明:由于采用深水排放,使得各水层出现了污染物含量的差异。深海排污对底层水质影响最大,从底层到表层影响逐渐减小,这说明了采用深海排放有利于控制表层水体污染物含量的增量。     

风浪流成长全过程单点系泊FPS O运动低频响应极值研究

为了探求风浪流成长全过程对应的单点系泊FPSO低频响应极值,应用三维势流理论及非线性时域耦合分析方法,研究了单点系泊FPSO低频运动响应与风浪流入射角度之间的关系,得出了给定风浪流大小前提下最危险的入射角度,计算了风浪流载荷在发展、顶峰、消亡各不同阶段对应的船体低频运动响应极值。结果表明：单点系泊FPSO低频响应与风浪流入射角度密切相关,且响应最大值可能并不出现在有义波高、风速、流速最大的顶峰时期,而可能出现在有义波高、风速、流速较小但风浪流入射角度呈强非线性的发展或消亡阶段。因此,在研究单点系泊FPSO的低频响应极值时,必须考虑风浪流成长过程中的发展和消亡阶段。文中考虑了易被忽略的风浪流成长过程中入射角度呈强非线性的发展和衰亡阶段,为单点系泊FPSO低频响应特性的分析提供了有益参考。     

SPAR平台主体海上安装方案

考虑SPAR平台主体海上安装的独特性,对一桁架式SPAR平台主体制定平台海上安装方案,包括浮卸方案、湿拖方案及扶正方案,分析目标平台主体海上安装方案的可行性。     

SPAR平台张紧式系泊系统方案

针对系泊系统中系泊缆绳的根数、分组布置方式以及系泊缆绳组内夹角对系泊性能的影响进行时域动态计算,分析所得结果并选定最终的系泊方案。计算分析了3组4根、4组3根、2组6根和均匀布置的布置方式,对比结果表明:3组4根的布置方式方案受力最小,平台水平偏移最小,性能最优;而在综合考虑了系泊缆绳的碰撞和运动受力性能后发现,5°组内夹角最为合适。     

SPAR平台张紧式与半张紧式系泊性能比较

针对SPAR平台在作业时用到的半张紧式系泊系统和张紧式系泊系统,在初始垂向力一致的条件下对比2种系泊方式的动态响应特点、受力情况及位移运动大小。结果表明,张紧式系泊系统在位移及慢漂运动控制方面的性能要好于半张紧式系泊系统。