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新型倾斜立柱半潜式生产平台水动力性能与系泊定位研究
| 论文题名： | 新型倾斜立柱半潜式生产平台水动力性能与系泊定位研究 |
| 关键词： | 半潜式生产平台;水动力性能;截断模型试验;数值模拟;系泊方式;气隙性能 |
| 摘要： | 近年来,随着全球对能源需求的增加,海洋石油开发由近海走向深海。半潜式平台由于具有抗风浪能力强、水线面面积小、甲板面积和可变载荷大等优点,在深海油气开发中得到了广泛地应用。因此,研究深水半潜式平台的总体水动力性能及其与系泊系统间的耦合运动响应具有十分重要的意义。随着我国海洋石油981平台的建成和投入使用,需要进一步对深水半潜式生产平台进行研究。 论文以一种新型深水半潜式生产平台概念为研究对象,与传统的半潜式平台不同,该新型平台采用深吃水设计,四根立柱在水线面附近向内倾斜。其预想工作海域为我国南海,水深1500m。采用理论分析、截断模型试验和数值模拟相结合的研究方法,对平台及其系泊系统的运动性能和动力特性进行全面的研究分析。 该新型半潜式生产平台具有良好的水动力性能。在南海一年一遇的作业海况下,平台的最大水平运动响应为54.40m,是工作水深的3.63％,垂荡运动的最大响应幅值为2.29m,控制在?3 m以内;在南海百年一遇的生存海况下,平台的最大水平运动响应为106.59m,是工作水深的7.11%,垂荡运动的最大响应幅值为7.83m;在生存海况下,平台采用悬链线系泊方式时,系泊系统受到的最大张力为10.2MN,安全因子为1.97,满足最小安全因子1.67的规范要求。 分析在南海一年一遇和百年一遇海况下,新型半潜式生产平台分别采用悬链线式和张紧式系泊系统时的运动响应。研究结果表明,采用张紧式系泊系统时平台的垂荡、横摇和纵摇运动响应幅值都要大于悬链线式系泊系统时的响应幅值的。总体上,平台采用悬链线式系泊方式的系泊定位性能要优于采用张紧式系泊系统,在恶劣海况下这一现象更加明显。 运用计算流体力学软件分析了新型半潜式生产平台的立柱向内发生倾斜对平台气隙性能的影响。研究结果表明,立柱向内倾斜显著地减小了立柱迎面处的相对波面升高。 |
| 作者： | 赖智萌 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 肖龙飞 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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