浮態(tài)制造過(guò)程中圓筒型海工平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)及纜繩張力研究.pdf

1、隨著全球經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人類(lèi)對(duì)化石能源的需求越來(lái)越高。然而陸地上以及近海岸的油氣資源日漸枯竭。由于深海蘊(yùn)藏著豐富的油氣資源，進(jìn)軍深海已成為必然趨勢(shì)。我國(guó)海域遼闊，儲(chǔ)存有大量的海洋油氣資源。但是，目前我國(guó)對(duì)其開(kāi)發(fā)的技術(shù)水平不高，與世界先進(jìn)國(guó)家存在著很大差距。因此，從國(guó)家能源安全考慮，研制專門(mén)用于深海油氣資源開(kāi)采的鉆井平臺(tái)有著重要的戰(zhàn)略意義。
　　在研制世界首座圓筒型海工平臺(tái)SEVAN650的過(guò)程中，由于制造條件特殊和下水困難等問(wèn)題，

2、采用了浮態(tài)制造這一新方法。它以水的浮力作為平臺(tái)的支撐，將漂浮著的半成品平臺(tái)作為制造基底，以“分層疊加，逐層制造”的方式來(lái)制造整個(gè)鉆井儲(chǔ)油平臺(tái)。圓筒型海工平臺(tái)在浮態(tài)制造過(guò)程中由碼頭系泊系統(tǒng)系于制造水域，將產(chǎn)生復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)。系泊系統(tǒng)對(duì)于常規(guī)系泊狀態(tài)下平臺(tái)的浮態(tài)制造精度以及臺(tái)風(fēng)等極限條件下系泊安全有著非常顯著的影響。因此，對(duì)于浮態(tài)制造過(guò)程中平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)和碼頭系泊系統(tǒng)的張力研究顯得尤為重要。
　　本文以圓筒型海工平臺(tái)為研究對(duì)象，對(duì)浮態(tài)制造

3、過(guò)程中不同工況下平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)以及不同形式的系泊系統(tǒng)的力學(xué)性能進(jìn)行了研究，并且根據(jù)計(jì)算結(jié)果對(duì)系泊系統(tǒng)提出改進(jìn)方案。本論文的主要工作內(nèi)容如下:
　　(1)利用AQWA軟件建立圓筒型海工平臺(tái)水深20 m時(shí)的有限元模型，在頻域范圍內(nèi)對(duì)平臺(tái)的水動(dòng)力性能進(jìn)行詳細(xì)研究，總結(jié)平臺(tái)在波浪中的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)特征，為平臺(tái)與系泊纜繩的時(shí)域分析提供基礎(chǔ)。
　　(2)根據(jù)頻域計(jì)算結(jié)果，在時(shí)域范圍內(nèi)分別對(duì)兩個(gè)時(shí)段常規(guī)系泊狀態(tài)下平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)和系泊纜繩張力進(jìn)行

4、數(shù)值計(jì)算，分析系泊系統(tǒng)是否滿足浮態(tài)制造的精度要求。
　　(3)模擬了在臺(tái)風(fēng)等極限條件下系泊系統(tǒng)對(duì)平臺(tái)的束縛作用，求出原系泊系統(tǒng)所能承受的最大風(fēng)力等級(jí)。最后根據(jù)極限條件下，纜繩受力情況，對(duì)原系泊系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，提出一種新的系泊系統(tǒng)形式，使其能夠保證在臺(tái)風(fēng)狀態(tài)下的系泊安全，避免纜繩斷裂而發(fā)生重大事故。
　　本文對(duì)浮態(tài)制造過(guò)程中圓筒型海工平臺(tái)所采用的碼頭系泊系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究分析，研究成果能夠豐富浮態(tài)制造這一理論，為浮態(tài)制造的