水下管汇在线安装中的动力学研究

发布时间：2024-02-23 21:53

　　近年来,战略性海上圈地、提高海洋装备技术水平已成为当前不可避免的海洋趋势,然而我国在水下生产系统的开发上起步较晚,与国外先进水平相比仍有差距。水下管汇是应用最为广泛的水下设施之一,但是它的安装受海洋环境的复杂性影响极大。因此本论文以水下管汇的在线安装为目标,将水下管汇、铺管船和海底管道作为一个相互影响的整体进行研究,为保障水下海洋工程作业的安全性提供重要依据。本文中的水下管汇-铺管船-管道耦合模型由三维辐射绕射理论下的铺管船运动方程、基于连续介质力学理论的管道动力学模型、基于莫里森公式计算的水下生产设施的水动力模型和利用PID控制器的船舶动力定位模型这四个主要部分构成。本文采用基于重叠网格的动态流体固态相互作用方法,对不同速度下的水下管汇的阻力进行仿真模拟,根据仿真结果利用MATLAB拟合求解附加质量和阻尼系数。基于构建的耦合模型,首先通过分别对不同工况下的铺管船动力定位模型、铺管船-管道耦合模型以及铺管船-管道-水下管汇耦合模型进行时域耦合仿真分析,得到铺管船、管道以及水下管汇三者之间的作用规律;然后对不同工况下的铺管船动力定位模型、铺管船-管道耦合模型以及铺管船-管道-水下管汇耦合...

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１?“海洋石油２０１”号铺管起重船??

比如在水下控制系统与生产系统方面，我国的关键技术水平还非常薄弱。随着几代??人的努力，近年来我国海洋石油钻采技术也在不断地完善和成熟，并且取得了令人欣慰??的结果。如图１．１为我国自主设计制造的“海洋石油２０１”，作为中国首艘３０００米铺管??起重船，意味着国内海洋装备技术和建造....

图１．２工程中水下管汇下放过程??１．３水下管汇安装技术??

比如在水下控制系统与生产系统方面，我国的关键技术水平还非常薄弱。随着几代??人的努力，近年来我国海洋石油钻采技术也在不断地完善和成熟，并且取得了令人欣慰??的结果。如图１．１为我国自主设计制造的“海洋石油２０１”，作为中国首艘３０００米铺管??起重船，意味着国内海洋装备技术和建造....

图１．３分体式水下管汇结构示意图??，，

并且要考虑管汇作业时的空间，所以在线管汇的设计相比于其他方法有很大??区别。在线管汇的结构形式可以根据土壤条件和船舶特点设计为整体式或者分体式。本??文中采用的水下管汇形式为分体式，分体式水下管汇结构示意图如图１．３所示。??ｍ?ｆ，－??ｉ?主体结构??＋?‘??１?—＊??Ｉ....

图1.4水下管汇在线安装示意图

用的水下管汇形式为分体式，分体式水下管汇结构示意图如图１．３所示。??ｍ?ｆ，－??ｉ?主体结构??＋?‘??１?—＊??ＩＬＭ??基础结构??图１．３分体式水下管汇结构示意图??体式水下管汇在海上作业实施前需安装防沉板，管汇焊接在管道上，在作业中道下放到防沉板中ｍ，图１．４为分....

本文编号：3908037