深水柔性立柱式半潛平臺設(shè)計及其工作甲板調(diào)平方法研究.pdf

1、深水半潛式平臺是當(dāng)今油氣資源勘探和開發(fā)的重要載體，其立柱結(jié)構(gòu)是連接平臺工作甲板和下船體的最重要的結(jié)構(gòu)，更是維持平臺整體穩(wěn)定性和放置各種系統(tǒng)設(shè)備的關(guān)鍵部件。此外，波浪補償系統(tǒng)的研發(fā)是保持平臺工作甲板穩(wěn)定性的關(guān)鍵技術(shù)之一，所以需要構(gòu)建一種具有新型立柱結(jié)構(gòu)的深水半潛式平臺并運用波浪補償技術(shù)，設(shè)計一種基于本立柱結(jié)構(gòu)的自動波浪補償系統(tǒng)，保證平臺作業(yè)時的穩(wěn)定性和平臺上甲板的平衡性。本文在現(xiàn)役半潛式平臺的立柱結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，對立柱結(jié)構(gòu)進行創(chuàng)新優(yōu)化，設(shè)計了

2、一種能夠在水深3500m以上作業(yè)的深水柔性立柱式半潛平臺，并運用水動力學(xué)軟件AQWA對其水動力學(xué)特性加以計算分析，得到結(jié)果可以為其波浪補償系統(tǒng)的研制提供條件。具體研究內(nèi)容如下：
　?。?）敘述了本文的研究背景及意義，闡明了深水半潛式平臺及其結(jié)構(gòu)形式和波浪補償?shù)膰鴥?nèi)外研究近況與發(fā)展趨向，歸納了文章的研究路線、研究方法和組織架構(gòu)。
　　（2）詳細設(shè)計了深水柔性立柱結(jié)構(gòu)式半潛平臺，其中包括平臺的方案設(shè)計、整體尺寸設(shè)計、柔性立柱結(jié)構(gòu)

3、設(shè)計以及強度校核分析等，其中，平臺的總體強度校核是設(shè)計過程中的關(guān)鍵技術(shù)，為后續(xù)平臺水動力模型的建立提供合理的依據(jù)。
　　（3）闡述了水動力學(xué)理論和計算方法，主要包括海洋的各種環(huán)境載荷等，依據(jù)深水柔性立柱式平臺結(jié)構(gòu)的各項尺寸參數(shù)建立其水動力學(xué)模型，運用 ANSYS軟件中AQWA計算模塊對水動力模型相關(guān)數(shù)據(jù)求解，計算得到平臺重心隨時間變化的響應(yīng)曲線規(guī)律，為后續(xù)波浪補償技術(shù)的研究提供前提條件。
　?。?）為了保證柔性立柱結(jié)構(gòu)平臺在

4、任何時刻工作甲板的平衡，設(shè)計符合要求的主動波浪系統(tǒng)。主動波浪補償系統(tǒng)的設(shè)計主要包括液壓系統(tǒng)設(shè)計和控制系統(tǒng)的設(shè)計。機械結(jié)構(gòu)設(shè)計主要是對液壓缸合理選型和有效排布，同時建立液壓系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型并且求得其傳遞函數(shù)；控制系統(tǒng)設(shè)計采用 PID控制方法，對液壓缸的比例閥死區(qū)進行Simulink仿真和AMESim-Simulink聯(lián)合仿真，為試驗系統(tǒng)的搭建提供參考。
　?。?）在上述研究基礎(chǔ)上，搭建深水柔性立柱式半潛平臺試驗系統(tǒng)，試驗系統(tǒng)由波浪模擬