论文题名: | 集束立管塔的设计和动态分析 |
关键词: | 深海能源开发;潜水浮筒;集束立管塔;时域耦合分析 |
摘要: | 随着世界各国对石油天然气等能源的持续增长需求,海洋石油天然气的利用受到越来越多的重视。各国纷纷加大对深海能源开发力度,努力提高自身技术应对更深水域带来的挑战。新兴技术不断涌现和利用促进了深海油气事业发展。近年来深水开发纪录不断被刷新,最深已到10000米深度。而随之带来一些问题如:立管等柔性杆件长度和重量的增加,也增大了对自身安全的影响,同时浮式平台和柔性系统之间的耦合作用也随之变大。 本文针对以上问题介绍了一种较新的结构型式:浮筒集束立管塔。它由两部分组成,浮筒部分是将立管连接到一个潜水浮筒再用软管连接到浮式平台,这样立管的大部分重量都由浮筒来承担,同时极大降低了浮式平台和柔性系统之间的耦合作用;集束立管塔部分是将各功能立管组合成集束的型式,作为一个整体结构加入到系统中去,增强了立管的抗破坏强度。本文对于这种浮筒集束立管塔结构做了以下的工作: ●介绍了这种新型式立管结构浮筒集束立管塔,并对其相关组成部分:立管塔,潜水浮筒,柔性管的参数做了设计及筛选。 ●推导了柔性构件动力分析方法,浮体在波浪上的运动理论以及浮式平台和柔性杆件的耦合分析理论,对文中所用的海洋工程软件Harp做简要介绍。 ●建立了半潜平台的水动力模型以及相应的锚泊系统模型,作半潜平台和系泊系统的时域耦合分析,分析了平台的运动性能以及系泊系统的安全性。 ●应用Harp软件建立了浮筒和集束立管塔的模型,并对半潜平台-潜水浮筒集束立管塔的多体结构做时域耦合分析。计算集束立管塔极限偏移,以此对初步设计进行验证。将耦合分析结果与之前所做的单体平台分析结果比较,考察半潜式平台和浮筒集束立管塔系统间的运动耦合关系,研究多体耦合分析对集束立管塔总体性能分析的适用性。 |
作者: | 陈鹏 |
专业: | 船舶与海洋结构物设计制造 |
导师: | 石山 |
授予学位: | 硕士 |
授予学位单位: | 哈尔滨工程大学 |
学位年度: | 2009 |
正文语种: | 中文 |