西非海域FPSO多点系泊系统的疲劳寿命分析.pdf

《西非海域FPSO多点系泊系统的疲劳寿命分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、特邀专栏第5期总第156期西非海域FPSO多点系泊系统的疲劳寿命分析单铁兵潘方豪(中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011)[摘要]文章首先采用三维频域理论分析西非海域FPSO的水动力性能，得到船体各自由度的运动响应，慢漂载荷，附加质量和势流阻尼等；随后，利用分块法将波浪散点图离散为若干个海况，基于准动态方法对多点系泊系统进行分析，得到各海况下船体的漂移和各系泊缆的张力；最后，结合前两步的计算结果，采用T-N曲线，雨流计数和Miner线性累计损伤理论对系泊缆的疲劳寿命进行预报。研究结果表明，各系泊缆的疲劳寿命沿长

2、度方向的分布趋势基本一致，销链顶端和触底部分的疲劳寿命较短。此外，西非海域的涌浪对系泊缆的疲劳损伤较大，系泊设计时应予以重点关注。[关键词]FPSO;多点系泊；涌浪；疲劳寿命[中图分类号]U661.1[文献标志码]A[文章编号]1001-9855(2015)05-0001-07FatiguelifeanalysisofFPSOmulti-pointmooringsysteminwestafricaseaSHANTie-bingPANFang-hao(MarineDesign&ResearchInstituteofCh

3、ina,Shanghai200011,China)Abstract:Firstly,thehydrodynamicperformanceofFloatingProductionStorageandOffloading(FPSO)inWestAfricaSeaisanalyzedbythethreedimensionalfrequencydomaintheory,inordertogetthemotionresponse,slowdriftloading,addedmassandpotentialdampingfore

4、achdegreeoffreedom.Secondly,wavescatterdiagramisdiscretizedintoseveralseastatesbyblockmethod.Itanalyzesthemulti-pointmooringsystembasedonthequasi-dynamicmethodtoobtainhulloffsetandtensionofeachmooringline.Finally,thefatiguelifeofmooringlinesispredictedbyT-Ncurv

5、e,RainflowcountingalgorithmandMinerlinearcumulativefatiguedamagetheory,togetherwiththeaboveresults.Theresultsshowthatthelongitudinaldistributionofthefatiguelifeofeachmooringlineisalmostconsistentwitheachother,whereas,thefatiguelifeisrelativelyshortontopandtouch

6、-downpoint.Inaddition,thefatiguedamageofmooringlineisaffectedlargelybytheswellinWestAfrica,whichshouldbepaidmoreattentioninthedesignofthemooringsystem.Keywords:FloatingProductionStorageandOffloading(FPSO);multi-pointmooring;swell;fatiguelife引言较固定的海域（如西非海域），多点系泊

7、系统同样获得较多的应用。虽然单点系泊系统对于FPSO来说是较为常见FPSO通过若干系泊系统定位于某一特定海域，的系泊方式，但对于环境较为温和或环境载荷方向服役时间往往长达几十年，属于永久系泊范畴，对[收稿日期]2015-08-14;[修回日期]2015-09-09[作者简介]单铁兵（1982-),男，博士，工程师，研究方向：船舶及海洋工程水动力性能及系泊定位分析。潘方豪（1978-)，男，高级工程师，研究方向：船舶舾装。于永久系泊的海上结构物，因系泊缆长期受到外部环境条件变化引起的循环载荷作用，将引起疲劳损伤，故有必

8、要对其进行疲劳寿命分析。单桂敏[1]采用准动态法对南海某一油田FPSO的单点系泊系统进行了疲劳寿命分析。系泊系统设计为绷紧式，由10根缆绳组成。初步考察了预张力、T-N曲线和聚酯缆的动刚度对疲劳寿命的影响。王颢然等[2]同样采用准动态方法对南海FPSO单点式系泊系统的疲劳寿命展开数值预报。研究表明，底部锚链与海底接触处的疲劳寿命最短。郑长新[3