基于一体化平台的海洋脐带缆设计
发布时间：2021-04-14 23:29
针对深海脐带缆工程设计过程,使用一体化的海洋工程设计平台进行脐带缆的截面选型、线形设计、强度分析、规范校核,并使用一体化平台实现脐带缆的建模、计算工况设置、生成计算模型、导入商业软件分析和结果处理过程。在设计阶段对多种截面在多种工况条件下进行模拟,得到各截面脐带缆的关键性能参数,通过脐带缆方案比选,确定脐带缆设计方案。
【文章来源】：船舶工程. 2020,42(S1)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
缓波形布局2脐带缆设计流程
辈亢Ｓ颉Ｆ?锼??Ｇ?粲诘臀扯热却?Ｑ笃?候，年平均气温26.2℃，最高气温37.2℃，海况受台风和季风影响，最大潮差2.24m，水深为2000m。该项目脐带缆需要提供高压电缆（输送功率约3MW）、控制和监控信号传输、高低压液压控制液、化学药剂以及为气田提供压力泄放管。该案例要求脐带缆设计一方面满足规范的安全性要求，另一方面尽量使用轻量化的设计方案。平台在波浪环境下的运动将对脐带缆受力产生极大的影响，因此脐带缆设计过程中重要的设计条件为其安装的平台，本案例脐带缆安装的生产平台见图4，平台主要信息见表1。图4平台布置形式表1平台主要参数参数数值参数数值极限吃水/m37.0立柱高度/m59.0操作吃水/m35.0～40.0浮筒宽度/m21.0干舷/m22.0浮筒高度/m9.0型宽/m91.5浮筒长度/m49.5立柱间距/m70.5甲板高度/m49.5立柱宽度/m21.0风暴状态排水量/kt105.0在脐带缆设计过程中，环境条件是十分重要的考虑条件，表2列出了极限条件下的脐带缆及平台工作的环境参数。表2脐带缆及平台工作的环境参数方向浪风速/(m/s)流速波高Hs/m跨零周期Tz/s谱峰周期Tp/s表面/(cm/s)中层/(cm/s)底部/(cm/s)N10.910.114.034.9147.051.049.5NE10.910.114.046.6151.952.751.2E14.511.615.241.1196.068.066.0SE13.211.114.834.9179.362.260.4S10.910.114.043.9147.051.049.5SW10.910.114.04.9147.051.049.5W10.910.114.037.5147.051.049.5NW10.910.114.034.9147.051.049.5
层铠装钢管脐带缆0.171865.9743.861147.022935.02层铠装钢管脐带缆0.155441.1523.36949.611873.3无铠装钢管脐带缆0.141022.5010.10284.03553.3无铠装钢绞线加强钢管脐带缆0.141027.2015.30600.09003.3无铠装碳纤维钢绞线钢管脐带缆0.141025.2013.30700.014003.32层铠装软管脐带缆0.168945.4026.30676.09532.84.3模型建立及分析在一体化平台中根据上述信息键入上述平台的信息及环境参数信息，并根据不同脐带缆截面特征及脐带缆布置要求输入脐带缆的设计信息。在一体化平台中定义的脐带缆布置见图5。根据规范要求键入脐带缆基本设计阶段主要考虑的工况信息，设置的工况信息见表4[5-6]。图5脐带缆缓波形布置模型表4分析工况参数近向远向横向操作工况极限工况操作工况极限工况操作工况极限工况水深/m200020002000200020002000平台吃水/m353735373537平台偏移5%水深7%水深5%水深7%水深5%水深7%水深流速/年101000101000101000规则波高/年100100010010001001000周期对应波高最小/最大对应波高最小/最大对应波高最小/最大对应波高最小/最大对应波高最小/最大对应波高最小/最大在一体化平台键入相关设计信息后，软件平台根据用户定义的设计输入和所需进行的分析工况自动建立OrcaFlex软件模型，并根据相应工况对OrcaFlex模型进行加载，得到多个不同工况下的OrcaFlex分析计算模型，并调用OrcaFlex软件载入计算模进行计算，提取相应计算分析结果。OrcaFlex模型见图6。
本文编号：3138213
【文章来源】：船舶工程. 2020,42(S1)北大核心CSCD
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【部分图文】：
缓波形布局2脐带缆设计流程
辈亢Ｓ颉Ｆ?锼??Ｇ?粲诘臀扯热却?Ｑ笃?候，年平均气温26.2℃，最高气温37.2℃，海况受台风和季风影响，最大潮差2.24m，水深为2000m。该项目脐带缆需要提供高压电缆（输送功率约3MW）、控制和监控信号传输、高低压液压控制液、化学药剂以及为气田提供压力泄放管。该案例要求脐带缆设计一方面满足规范的安全性要求，另一方面尽量使用轻量化的设计方案。平台在波浪环境下的运动将对脐带缆受力产生极大的影响，因此脐带缆设计过程中重要的设计条件为其安装的平台，本案例脐带缆安装的生产平台见图4，平台主要信息见表1。图4平台布置形式表1平台主要参数参数数值参数数值极限吃水/m37.0立柱高度/m59.0操作吃水/m35.0～40.0浮筒宽度/m21.0干舷/m22.0浮筒高度/m9.0型宽/m91.5浮筒长度/m49.5立柱间距/m70.5甲板高度/m49.5立柱宽度/m21.0风暴状态排水量/kt105.0在脐带缆设计过程中，环境条件是十分重要的考虑条件，表2列出了极限条件下的脐带缆及平台工作的环境参数。表2脐带缆及平台工作的环境参数方向浪风速/(m/s)流速波高Hs/m跨零周期Tz/s谱峰周期Tp/s表面/(cm/s)中层/(cm/s)底部/(cm/s)N10.910.114.034.9147.051.049.5NE10.910.114.046.6151.952.751.2E14.511.615.241.1196.068.066.0SE13.211.114.834.9179.362.260.4S10.910.114.043.9147.051.049.5SW10.910.114.04.9147.051.049.5W10.910.114.037.5147.051.049.5NW10.910.114.034.9147.051.049.5
层铠装钢管脐带缆0.171865.9743.861147.022935.02层铠装钢管脐带缆0.155441.1523.36949.611873.3无铠装钢管脐带缆0.141022.5010.10284.03553.3无铠装钢绞线加强钢管脐带缆0.141027.2015.30600.09003.3无铠装碳纤维钢绞线钢管脐带缆0.141025.2013.30700.014003.32层铠装软管脐带缆0.168945.4026.30676.09532.84.3模型建立及分析在一体化平台中根据上述信息键入上述平台的信息及环境参数信息，并根据不同脐带缆截面特征及脐带缆布置要求输入脐带缆的设计信息。在一体化平台中定义的脐带缆布置见图5。根据规范要求键入脐带缆基本设计阶段主要考虑的工况信息，设置的工况信息见表4[5-6]。图5脐带缆缓波形布置模型表4分析工况参数近向远向横向操作工况极限工况操作工况极限工况操作工况极限工况水深/m200020002000200020002000平台吃水/m353735373537平台偏移5%水深7%水深5%水深7%水深5%水深7%水深流速/年101000101000101000规则波高/年100100010010001001000周期对应波高最小/最大对应波高最小/最大对应波高最小/最大对应波高最小/最大对应波高最小/最大对应波高最小/最大在一体化平台键入相关设计信息后，软件平台根据用户定义的设计输入和所需进行的分析工况自动建立OrcaFlex软件模型，并根据相应工况对OrcaFlex模型进行加载，得到多个不同工况下的OrcaFlex分析计算模型，并调用OrcaFlex软件载入计算模进行计算，提取相应计算分析结果。OrcaFlex模型见图6。
本文编号：3138213
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