深水起重铺管船结构强度分析.pdf

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1、第24卷第6期(总第144期)船舶V0l_24No．62013年】2月SHIP＆BOATDecember，2013[船舶结构]深水起重铺管船结构强度分析汪战军孙雪荣(中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011)[摘要]介绍深水起重铺管船的船型特点，研究这种特殊船型的结构形式设计；结合船体质量分布和波浪载荷预报结果，进行总纵强度分析：借助三维有限元分析方法，对船体艉部结构进行局部强度分析；最后，分析总结该类工程船的设计关键及技术难点。[关键词]深水起重铺管船；结构设计；强度分析[中图分类号]U661．43[文献标志码]A[文章编号

2、]1001—9855(2013)06—0020—04StructuralstrengthanalysisfordeepwaterpipelayingcranevesselWANGZhan-iunSUNXue—rong(MarineDesign&ResearchInstituteofChina，Shanghai200011，China)Abstract：Thispaperintroducesthecharacteristicsoftheshipformforadeepwaterpipelayingcranevesset，andstu

3、diesstructuraldesignofthistypicalship．Itanalyzesthelongitudinalstrengthbymassdistributionandwaveload．Thenitanalyzesthelocalstrengthofthestemstructureby3Dfiniteelementanalysismethod．Finally，itanalyzesandconcludesthecriticaldesignfactorandtechnicaldificultiesofthiskindo

4、fworkingvessels．Keywords：deepwaterpipelayingcranevessel；structuraldesign；strengthanalysis0引言1船型及结构形式起重铺管船是集海洋结构物吊装、石油天然气1．1主要参数管道铺设于一体的海洋工程装备。随着越来越多海本文介绍的深水起重铺管船是一艘电力推进、上油气田的开采，起重铺管船在油气田开采生产的自航起重的全电焊钢质铺管船。船艏呈流线型，方形船艉和圆角舭部，船艏设居住区及直升飞机平台，产业链中具有举足轻重的作用。它既可以在油气田船艉设置了1台固定吊

5、4000t、全回转吊3500t的开采前期进行导管架等海上结构物的吊装。又可以大型海洋工程起重机，以及1台作业水深3000m在油气田开采后期进行管道铺设，将石油天然气输的固定式托管架。该船航行于无限航区，并可在满送至陆地进行加工⋯。足特定作业环境条件的海域进行作业．主要用于大本文将阐述深水起重铺管船结构形式．并对总型海洋工程结构物及设备的吊装。石油、天然气海底纵强度和艉部结构强度进行详细介绍输送管道的铺设。其主要参数如下：垂线间长185．O0m型宽40．20m[基金项目]工业和信息化部高技术船舶科研项目(T信部联装[20101336

6、号)。[收稿日期]2013-05—30[作者简介]汪战军(1981一)，男，工程师，主要从事船舶与海洋T程结构设计工作。孙雪荣(1979一)，女，高级工程师，主要从事船舶与海洋工程结构强度分析]二作。20汪战军．等：深水起重铺管船结构强度分析型深D14．O01TI载荷通过直接计算确定。波浪载荷计算借助DNV设计吃水d9．50In船级社开发的SESAM／WADAM和SESAM／POSTRESP结构吃水10．60m程序。建立船体的三维湿表面模型和质量模型，按作业工况和待命工况下的环境条件见表1。照三维绕辐射势流理论，计算作用在船体上的

7、流体表1铺管、起重作业工况和待命工况的环境条件动力，获得波浪诱导的船体剖面剪力和弯矩载荷响应的传递函数：进而对航行调遣工况采用北大西洋波浪散布图进行长期预报，其概率水平取为10{；铺管作业工况、起重作业工况和待命工况根据海况条件进行短期预报(见表1)。波浪弯矩和剪力沿船长分布见图1、图2。波浪载荷预报结果见表21．2船体结构形式本船设有双层连续甲板．A甲板中后部布置管子堆场及管子传输系统，主甲板布置铺管作业系统。A甲板下的中后部设有4道纵舱壁。将舱室划分为左右舷纵向管子传输线，中部为铺管作业线。主甲65432●O板下设有2道全船贯

8、穿的连续边纵舱壁和7道水密7O咖+70EO蝴+7O㈣+7On+70En十7O蝴+0O嗍+舱壁；根据功能布置需要，设有多层局部平台，边纵舱壁之间设有双层底，边纵舱壁以外为单底结构。本船采用抵抗总纵弯曲和屈曲的能力更强的纵骨架式结构(包括主船体、上层建