深水fpso锚泊系统动力响应的分析的研究

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1、深水FPSO锚泊系统动力响应分析研究摘要随着海上油气资源开发的加剧，各种海洋平台相继出现，其中FPSO拥有的诸多优点可以较好的适应深海复杂的海洋环境。本文对南海环境条件下的深水内转塔式FPSO系泊系统动力响应进行了分析研究。由于船体在垂荡、横摇、纵摇运动中的固有周期与波浪能量的周期很相近，容易发生共振现象，因此FPSO在深水作业的最主要挑战是设计有效的系泊系统，不仅要限制FPSO的位移，保证立管的正常作业，而且也要保证系泊系统承受的载荷最小。本文依据三维势流理论计算一艘内转塔FPSO的水动力系数，为接下

2、来的耦合时域分析准备数据。然后充分考虑系泊线的刚度、惯性力、流载荷、和拖曳力，在时域下对FPSO系统进行时域耦合分析，得出系统的动力响应。根据目前系泊系统的发展，对比分析了悬链线式和张紧式系泊系统的不同，然后分析研究了拖曳力系数，材料轴向刚度，作业水深等因素对系泊系统动力响应的影响。结论表明本文所计算的系泊系统都符合API规范，能够保证FPSO的正常作业。系泊线主要材料为聚酯的张紧式系泊系统的定位能力和系泊强度都要优于悬链线式系泊系统。影响FPSO系统的因素有很多，其中波浪的谱峰周期、有义波高、拖曳力系

3、数，材料的轴向刚度，工作水深等对系统的动力响应影响较大。本文选取的方案中改变底端的钢链长度以及改变系泊线之间的夹角对系统动力响应的影响不是很明显。关键词：FPSO，系泊系统，时域耦合分析，聚酯缆，动力响应哈尔滨T程大学硕十学位论文AbstractWiththeincreasingdevelopmentofdeepwateroilandgasindustry,therehavebeenvariousoffshoreplatforms．FPSOhasmanyadvantageswhichcanbettera

4、dapttothedeepcomplexityofthemarineenvironment．Thispaperaddressesthesystematicevaluationofstation·keepingsystemsofFPSO．Asthenaturalperiodofhullinheave，roll，andpitchmovementissimilartothatofwaveenergy,FPSOispronetoresonance．Comparedwithotherplatforms，movem

5、entofFPSObecomemoreintense．MooringsystemnotonlylimitsthedisplacementofFPSO，ensuresthenormaloperationoftheriser,butalsomakestheloadsonmooringsystemtotheminimum．SodesigningeffectivemooringsystemisthemainchallengetoFPSOwhichworksindeepwateLBasedonthree·dime

6、nsionalpotentialtheorythecalculationofhydrodynamiccoefficientsofaturretFPSOprepareforthetimedomaincoupledanalysisnext．ThedynamicresponseofFPSOsystemisanalyzedintimedomaincoupledwithmooringsystemaccordingtopotentialflowtheoryandFEMconsidertheinertialstiff

7、nesscurrenteffectanddampingofmooringline．ThemaintoolusedforthisanalysisisAQWAsoftware．Comparativeanalysisofdynamicresponseandefficiencybetweencatenariesmooringandtautmooringiscarriedout．Finallysensitivityincludingdragcoefficient，theaxialstiffnessofmateri

8、aloperatingdepthtodynamicresponseofFPSOsystemisanalyzed．TheresultsshowthatdynamicresponseofFPSOsystemarecalculatedinthispapermeetAPIspecification，itCallensurethenormaloperationofFPSO．Indeepwaterthetautmooringmadeofpolyeste