极端海况下FPSO模块支墩的动态力学分析与试验研究

发布时间：2021-08-08 01:11

　　浮式生产储油卸油装置（floating production storage and offloading,FPSO）是集油气生产、存储及外输于一体的高度集成的模块化高端海洋工程装备,在南海的极端海况下其模块支墩的安全性和稳定性直接影响海上油气生产作业的安全。为此,基于水动力学分析和耐波性理论分析,研究在南海典型海域的极端海况条件下FPSO的运动响应规律,结合有限元方法对其整体模型进行动态力学分析,并进行模块支墩的强度分析和安全评价;采用相似理论设计了缩尺比为1∶10的试验模型,开展用六自由度平台模拟海况的模拟试验。结果表明:随着南海海况恶劣程度的提高,横摇运动幅值增大,模块支墩变形和受力增大,应力集中现象明显;应力主要集中在斜支撑肘板,其屈服强度符合标准要求;关键点ZD1-N3、ZD2-N4处最大应力测试值与仿真值的相对误差分别为16%,10%,验证了有限元动态力学分析结果具有较高的准确性;增加肘板筋板厚度和改善支墩结构是提高支墩结构强度的有效方式。研究为FPSO模块支墩的设计和建造提供了理论指导。 

【文章来源】：工程设计学报. 2020,27(06)北大核心CSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

FPSO示意图

FPSO隶属于中国海洋石油集团有限公司恩平24-2油田。恩平24-2油田位于我国南海珠江口盆地北部，所在海域水深为86～96 m。FPSO设计参数和主要性能指标如表1所示。1.2 海洋环境分析

FPSO模块整体有限元模型的网格划分

【参考文献】：
期刊论文
[1]半主动天车升沉补偿试验平台设计与分析[J]. 黄志强,徐子扬,牟新明,梁春平,唐宇杰.  工程设计学报. 2019(02)
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[3]FPSO模块支墩建造精度控制方法研究[J]. 杨亚男,唐坤,陈曙梅,王璞.  船舶与海洋工程. 2015(06)
[4]FPSO模块支墩结构形式与设计原则[J]. 迟少艳,赵耕贤.  船舶与海洋工程. 2014(04)
[5]FPSO结构设计技术的进展[J]. 王璞.  船舶. 2014(02)
[6]恩平油田FPSO船体总体设计研究[J]. 童波,伦玉国.  海洋工程. 2014(02)
[7]结构动力模型试验相似理论及其验证[J]. 迟世春,林少书.  世界地震工程. 2004(04)
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硕士论文
[1]FPSO液舱段结构设计及优化研究[D]. 田一川.哈尔滨工程大学 2016
[2]基于相似理论的石油井架动力特性分析及模型试验研究[D]. 朱英博.东北石油大学 2014
[3]极端海况条件下FPSO水动力性能数值模拟与试验研究[D]. 郑翔.哈尔滨工程大学 2013



本文编号：3328906