原文传递
基于快速载荷转移技术的浮托安装全过程耦合动力响应研究
| 论文题名： | 基于快速载荷转移技术的浮托安装全过程耦合动力响应研究 |
| 关键词： | 浮托安装;快速载荷转移技术;大型组块;耦合运动响应;数值模拟 |
| 摘要： | 为加快海洋油气资源的勘探、开发和利用，海洋平台向大型化、集约化和综合化发展已经成为必然趋势。随着海洋平台上部组块总重量的不断增大，其安装成本与难度也大大增高。因此如何节约上部组块安装成本，提高上部组块安装效率，成为海洋油气资源开发的一个关注重点。浮托安装法是一种使用运输驳船支撑上部组块运到作业海域，利用潮位变化和增加驳船吃水，将上部组块缓慢落至下部支撑结构的安装方法。 但在传统浮托安装过程中，通常利用潮位变化以及压载系统调节驳船相对位置，这一过程通常需要数小时乃至数天时间，对在有限安装气候窗口完成载荷转移过程构成较大的挑战，因此引入快速载荷转移技术。该方法利用拉力千斤顶或液压支撑装置调整组块高度，在对接完成后迅速将上部组块载荷转移至导管架上，可极大缩短浮托安装时间，提高安装效率，有较广泛的应用前景。现阶段针对基于快速载荷转移技术的浮托安装研究较少，驳船和上部组块耦合运动，系泊系统、LMU、DSU受力特性尚不明确。 因此本文依托“海洋石油228”号驳船，采用物理模型试验和数值模拟研究的方法，探究基于快速载荷转移技术的大型组块浮托安装动力响应特性。在天津大学港口与海洋工程水池开展物理模型试验，利用举升丝杠系统和分布式压载水舱实现上部组块载荷连续转移过程。使用SESAM构建“海洋石油228”模型并进行时域计算，探究载荷转移不同阶段驳船与上部组块的耦合运动响应，以及LMU、DSU等设备在载荷转移过程中的的受力特性。 基于上述研究内容，本文对基于快速载荷转移技术的浮托安装全过程进行模拟仿真，将数值模拟结果与水池试验结果对比，验证了本文数值模拟方法的可行性与准确性。通过分析不同工况下驳船、上部组块六自由度运动，LMU、DSU处受力特性，得出载荷转移进程中组块插尖与LMU初次接触为最危险阶段，驳船与组块的运动幅值较大且具有一定同步性，LMU与DSU垂向受力波动较大。载荷转移进行阶段驳船与组块运动幅度较小。载荷转移完成后，驳船不再受到组块影响运动幅度增大。上述研究内容可为快速载荷转移技术在浮托安装中的应用提供试验和理论依据，为实际工程设计提供参考。 |
| 作者： | 汪敬翔 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 骆寒冰;李怀亮 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2021 |
检索历史
应用推荐
