S型起重鋪管船作業(yè)運動性能分析.pdf

1、隨著工業(yè)發(fā)展和人民生活對油氣資源需求的幾何式增長，以及內(nèi)陸油、氣資源可開采量的逐年減少，人類社會對于海洋油氣資源的依賴性愈發(fā)明顯的體現(xiàn)出來。也正因為需求的攀升，使得人們對海洋油氣的開發(fā)從淺水海域不斷的向深水海域發(fā)展，而海洋工程船作為海底管道鋪設(shè)和海洋平臺安裝作業(yè)的重要工具，也扮演著越來越重要的角色。但是，隨著水深的增加，惡劣的海洋環(huán)境對管道鋪設(shè)作業(yè)和吊裝作業(yè)提出了的更高的要求，深水管道鋪設(shè)和吊裝技術(shù)的不成熟也成為了阻礙我國深水油氣田開采

2、戰(zhàn)略的主要障礙之一。所以，需要對深海工程船作業(yè)時的運動和受力進行系統(tǒng)的分析，為設(shè)計施工提供參考，進而進一步掌握深水施工作業(yè)技術(shù)。S型管道鋪設(shè)，作為最常見的管道鋪設(shè)方式，以其適應(yīng)水深范圍廣、鋪設(shè)速度相對較快等獨特的優(yōu)勢，成為海底管道鋪設(shè)施工的主流鋪管方式。
　　本文針對深水S型深水起重鋪管船，研究動力定位條件下的S型管道鋪設(shè)和吊裝作業(yè)模型試驗、頻域分析和時域耦合分析。圍繞起重鋪管船運動性能實驗和數(shù)值分析、起重鋪管船耦合與非耦合對比分

3、析、管道和吊塊對鋪管船運動的影響，以及自主研發(fā)起重鋪管船和原型船作業(yè)運動性能對比等方面進行研究。S起重型鋪管船的實驗分析。根據(jù)按照縮尺比換算后的船體型線圖和型值表加工船模，針對3000 m水深S型鋪管作業(yè)工況和4000 t預(yù)起吊作業(yè)工況分別在哈爾濱工程大學(xué)多功能水池進行白噪聲波試驗，通過非接觸式光學(xué)六自由度運動測量系統(tǒng)測量并記錄船模六自由度運動，經(jīng)后處理得到船舶在兩種工況下的幅頻響應(yīng)算子。S型起重鋪管船頻域分析?；趧萘骼碚摰娜S輻射繞

4、射理論，計算起重鋪管船在S型鋪管作業(yè)工況和4000 t預(yù)起吊作業(yè)工況下的附加質(zhì)量、興波阻尼、幅頻響應(yīng)算子等水動力系數(shù)，為時域數(shù)值分析提供輸入?yún)?shù)，并將計算得到的RAO與模型試驗結(jié)果進行對比，驗證數(shù)值模型。通過分析，采用較為精確的遠場公式分別計算起重鋪管船在兩種工況下的二階波浪力傳遞函數(shù)，為動力定位控制下起重鋪管船的時域分析提供參考。S型起重鋪管時域耦合分析。在鋪管作業(yè)和吊裝作業(yè)過程中，船體、托管架和管道以及船體和吊塊均可以看成一個相互影