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沙漏式新型FDPSO分舱总布置和结构设计与校核
| 论文题名： | 沙漏式新型FDPSO分舱总布置和结构设计与校核 |
| 关键词： | 沙漏式浮式钻井生产储卸油船;设计理念;强度计算;水动力性能 |
| 摘要： | 浮式钻井生产储卸油装置(FDPSO)是一种集钻采、生产、储卸油以及生活与动力于一体的新型深海油气开发装备。针对船型FDPSO对浪向敏感、甲板上浪严重、垂荡性能较差等局限，提出了一种全新的沙漏式新型FPSO/FDPSO概念设计，其具有非常优越的水动力性能和深水锚泊性能。本文主要做了沙漏式新型FDPSO的舱室划分、总体布置和结构设计与校核: 首先，为使平台在整个生产作业周期里始终保持最优的垂荡、纵摇等水动力性能，提出了“一种浮式平台及装卸载过程中保持浮态和稳性控制方法”。在保持恒定吃水的基础上，提出了新型FDPSO体积等比分舱方案，并确定了分舱型式、分舱个数和舱壁个数，最后从初稳性和水动力性能两个方面论证了分舱方案的可行性。 其次，概括性阐述了新型FDPSO钻井、生产和储油卸油等最根本的功能，在充分了解各系统运作流程的基础上，提出了总布置原则并初步确定了各模块位置，最后预估了平台的重量和重心位置。 再次，采用结构规范设计方法初步确定了板架布置样式、板厚、桁材与骨材尺寸，然后建立有限元模型进行初步校核，进而对结构形式再设计直至满足强度要求。经过反复设计与校核，最终确定了板材的板厚与钢材型号、桁材与骨材布置样式和尺寸。 然后，基于坦谷波理论，考虑中垂和中拱两种典型状态，将外部海水作用考虑为沿水深呈线性分布的静水压力，选取平台装载状态为满载和压载两种工况，校核了新型FDPSO的总纵强度。 最后，结合沙漏式模型水动力性能试验中明显的波浪砰击现象，基于三维势流理论计算出平台在百年一遇波浪上的运动响应，在此基础上采用计算流体力学方法计算出二维楔形剖面入水模型的压强分布曲线，然后将推导出来的波浪砰击压强施加到有限元模型里，最终校核了局部结构强度。 |
| 作者： | 叶茂生 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 黄一;王文华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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