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基于AQWA的FPSO拖航安全研究
| 论文题名： | 基于AQWA的FPSO拖航安全研究 |
| 关键词： | 浮式生产储卸装置;拖航运动;安全管理;水动力模型 |
| 摘要： | 将来的能源获取将主要集中在海洋中。浮式生产储卸装置(Floating Production Storage and Offioading Unit，简称FPSO)作为海上油气生产处理、储运的主流设施，由于其不具有自航能力，从港口到作业海域需要由大功率拖轮拖带完成。在FPSO拖航的过程中，往往会因为受到风、浪、流等环境因素的影响，而出现偏航、偏荡等危及拖航安全的情况，但是船员往往根据经验采取应对措施，缺少一定的理论依据。所以本文采用水动力分析软件AQWA对FPSO拖航运动进行分析，探究风、浪、流、拖航速度对FPSO拖航的影响。 首先，运用有限元分析软件ANSYS中的Design Modeler建立FPSO与拖轮的水动力模型，并采用AQWA中默认的网格划分方式对水动力模型进行网格划分，通过非线性悬链线连接FPSO与拖轮的水动力模型，组成用于时域仿真的FPSO拖航系统水动力模型。然后，综合考虑风、流载荷的的作用，应用基于三维势流理论和格林函数法的AQWA软件对FPSO拖航系统水动力模型在不同风、流、初始拖航速度等情况下的运动状态进行时域仿真实验。最后，重点分析缆绳所受张力历时曲线图、FPSO纵向航速、FPSO偏航距离、FPSO航向变化等因海况不同而产生的变化，并提出拖航系统遇到偏荡、偏航等情况时的避险操作方法。本文的仿真实验在一定程度上能够准确的反映30万吨级FPSO拖航时的运动状态，实验结果表明:相对于其他方向的风、流，顶风和顺流更加有利于抑制FPSO拖航系统的偏荡与偏航，结合《海上拖航指南》中的要求，建议该FPSO拖航系统初始拖航速度为2.5m/s。 本文得出的结论能够为FPSO拖航时相关运动特性的研究提供借鉴，对在海上FPSO拖航的遇险时的实际操作提供理论参考。 |
| 作者： | 马泽坤 |
| 专业： | 航海科学与技术 |
| 导师： | 李荣辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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