水下軟剛臂單點(diǎn)系泊結(jié)構(gòu)安全評(píng)估.pdf

1、隨著人類(lèi)對(duì)能源需求的不斷增加，世界各國(guó)爭(zhēng)相開(kāi)發(fā)海洋資源，因此人們對(duì)海洋工程結(jié)構(gòu)安全的重視程度不斷提高。水下軟剛臂單點(diǎn)系泊系統(tǒng)是近年來(lái)新開(kāi)發(fā)的技術(shù)，已應(yīng)用于中國(guó)渤海海域的油田。在結(jié)構(gòu)件制造、海上安裝和服役期的使用、操作和維護(hù)方面，國(guó)內(nèi)具有一定的能力和經(jīng)驗(yàn)，但對(duì)于關(guān)鍵設(shè)備尚處于研發(fā)甚至空白狀態(tài)。為保障單點(diǎn)系泊結(jié)構(gòu)以及浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油輪的安全運(yùn)行，就單點(diǎn)系泊系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全評(píng)估對(duì)未來(lái)的研發(fā)與設(shè)計(jì)具有重要意義。
　　本文以“海洋石油112”F

2、PSO水下軟剛臂單點(diǎn)系泊系統(tǒng)為研究對(duì)象，根據(jù)其服役情況對(duì)系泊結(jié)構(gòu)受到的風(fēng)、浪、流和冰載荷進(jìn)行分析，并基于三維頻域勢(shì)流理論計(jì)算FPSO的水動(dòng)力性能，論述FPSO運(yùn)動(dòng)響應(yīng)以及系泊載荷對(duì)于提高單點(diǎn)系泊結(jié)構(gòu)安全評(píng)估精度的重要性。運(yùn)用ANSYS有限元軟件對(duì)水下軟剛臂單點(diǎn)系泊結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體模型建立，并結(jié)合三種典型受力情況下的極限工況對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行校核，對(duì)結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中進(jìn)行分析。對(duì)單點(diǎn)系泊結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析以及諧響應(yīng)分析，分析系泊結(jié)構(gòu)在各階頻率下的自振特性

3、以及動(dòng)力響應(yīng)特性，討論結(jié)構(gòu)振動(dòng)對(duì)系泊系統(tǒng)安全運(yùn)行所帶來(lái)的影響。
　　水下軟剛臂是連接單點(diǎn)系泊系統(tǒng)與FPSO的主要結(jié)構(gòu)，針對(duì)連接件疲勞斷裂問(wèn)題，進(jìn)行疲勞性能分析?；赟-N曲線(xiàn)和Miner線(xiàn)性累積損傷理論，結(jié)合Yoke Link所受交變載荷，對(duì)系泊系統(tǒng)的連接件進(jìn)行研究，探討影響結(jié)構(gòu)疲勞破壞的關(guān)鍵因素。
　　針對(duì)水下軟剛臂系泊系統(tǒng)在服役期間出現(xiàn)的問(wèn)題以及近年來(lái)系泊結(jié)構(gòu)發(fā)生的失效事故，本文對(duì)“海洋石油112”單點(diǎn)系泊結(jié)構(gòu)展開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)