深海fpso系统关键装备水下立管支撑平台设计研究

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1、分类号学号M201271420学校代码10487密级硕士学位论文深海FPSO系统关键装备水下立管支撑平台设计研究学位申请人：潘泽华学科专业：船舶与海洋结构物设计制造指导教师：赵耀教授答辩日期：2015年05月27日ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDesignandResearchonTheKeyEquipmentofDeep-SeaFPSOsystem—F

2、loatingSupportPlatformCandidate:PanZehuaMajor:DesignandConstructionofNavalArchitectureandOceanStructureSupervisor:Prof.ZhaoYaoHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaMay,27th,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除

3、文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论

4、文。保密□，在_____年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要人类对海洋资源的开发已经进入深海地区，FPSO系统在海洋油气资源开发中扮演着重要的角色，而深水FPSO系统水下立管管路较长，立管整体重量较大，立管在水流作用下产生的涡激振动也较强，这些将给FPSO主船体带来严重的稳性、强度及疲劳问题。鉴于此，深海FPSO系统在油气资源开发过程中，须在水下一定深度设置若干水下立管支撑浮体，用以支撑来自

5、深海海底的管线，减轻深水立管对FPSO的负载作用。随着深海资源开发的深入发展，传统水下立管支撑浮体作为FPSO系统的关键装备已经无法满足深海开采的需求，寻求大型化、深海化、生命周期长久化的新型水下立管支撑平台迫在眉睫，设计简便快捷、低风险的安装方法成为其开发过程中的重点和难点。本文正是针对水下立管支撑平台这一对象展开了设计研究。首先基于对大型水下立管支撑平台安装困难的考虑，提出了一种耐压式水下立管支撑平台的设计方案，并利用该方案对BSR设计的大型水下立管支撑平台展开了二次设计，后从结构强度、姿态控制、锚座

6、抗拔力三个方面对二次设计方案进行了验证。然后对深海大型水下平台安装方法展开了研究，在总结了目前水下平台安装方法的研究现状的基础之上，通过展开水下平台的水动力性能分析，提出了两阶段无牵引安装新方法，并具体分析了其技术优势。本文最后提出了基于水下均压控制系统的压力平衡式水下立管支撑平台新概念，并对该新概念的技术方案进行了详细的描述，也分析了其创新点和优势之处，而后在设计原理的基础之上给出了压力平衡式浮体的简要设计步骤。关键词：耐压式水下立管支撑平台；结构强度；姿态控制；水动力性能；无牵引安装；锚固系统；极限抗

7、拔力；压力平衡I华中科技大学硕士学位论文AbstractTheexploitationofmarineresourceshasextendedtothedeepseaareas.FPSOsystemplaysanimportantroleintheexploitation.Butthemarinerisersofdeep-seaFPSOsystemaresolongthattheirweightislargeandthevortex-inducedvibrationisstrongundertheocea

8、ncurrent,whichaffectsthestability,strengthandfatigueoftheFPSOhull.Thus,thedeep-seaFPSOsystemneedseveralbuoyinthewater,whichareusedtosupportingthemarinerisers,inordertoreducetheloadonFPSOhull.Withthefurtherexploitati