【摘要】：將來的能源獲取將主要集中在海洋中。浮式生產(chǎn)儲卸裝置(Floating Production Storage and Offloading Unit,簡稱FPSO)作為海上油氣生產(chǎn)處理、儲運的主流設(shè)施,由于其不具有自航能力,從港口到作業(yè)海域需要由大功率拖輪拖帶完成。在FPSO拖航的過程中,往往會因為受到風、浪、流等環(huán)境因素的影響,而出現(xiàn)偏航、偏蕩等危及拖航安全的情況,但是船員往往根據(jù)經(jīng)驗采取應對措施,缺少一定的理論依據(jù)。所以本文采用水動力分析軟件AQWA對FPSO拖航運動進行分析,探究風、浪、流、拖航速度對FPSO拖航的影響。首先,運用有限元分析軟件ANSYS中的Design Modeler建立FPSO與拖輪的水動力模型,并采用AQWA中默認的網(wǎng)格劃分方式對水動力模型進行網(wǎng)格劃分,通過非線性懸鏈線連接FPSO與拖輪的水動力模型,組成用于時域仿真的FPSO拖航系統(tǒng)水動力模型。然后,綜合考慮風、流載荷的的作用,應用基于三維勢流理論和格林函數(shù)法的AQWA軟件對FPSO拖航系統(tǒng)水動力模型在不同風、流、初始拖航速度等情況下的運動狀態(tài)進行時域仿真實驗。最后,重點分析纜繩所受張力歷時曲線圖、FPSO縱向航速、FPSO偏航距離、FPSO航向變化等因海況不同而產(chǎn)生的變化,并提出拖航系統(tǒng)遇到偏蕩、偏航等情況時的避險操作方法。本文的仿真實驗在一定程度上能夠準確的反映30萬噸級FPSO拖航時的運動狀態(tài),實驗結(jié)果表明:相對于其他方向的風、流,頂風和順流更加有利于抑制FPSO拖航系統(tǒng)的偏蕩與偏航,結(jié)合《海上拖航指南》中的要求,建議該FPSO拖航系統(tǒng)初始拖航速度為2.5m/s。本文得出的結(jié)論能夠為FPSO拖航時相關(guān)運動特性的研究提供借鑒,對在海上FPSO拖航的遇險時的實際操作提供理論參考。
【圖文】：

第３章拖航系統(tǒng)建模逡逑．２拖航運動時域計算理論逡逑２．１拖航坐標系逡逑在研宄拖航系統(tǒng)的運動性能時，采用兩個坐標系：固定坐標系ＯｃＸｏＹｏ和運逡逑坐標系Ｇｍｙｉ邋（ｉ＝ｌ，２分別表不拖船和被拖船）。船舶重心為運動坐標系原點，，逡逑表示航向角，ｈ表示漂角，七表示拖帶角，Ｖｉ為航速，ｘｐｉ為拖點到船舶中心逡逑距離［５＜）］。逡逑邐－

且ＦＰＳＯ壓載時吃水為１２ｍ，所以將模型沿Ｚ軸負方向移動１２ｍ再將逡逑模型沿ＸＯＹ平面切割，最后將切割完的兩個新模型合成一個整體，以便接下來逡逑仿真實驗的順利進行。ＦＰＳＯ模型圖如圖３．４所示。逡逑Ｉ逡逑Ｌ＇逡逑圖３．４邋ＦＰＳＯ水動力模型逡逑Ｆｉｇ．３．４邋Ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ邋ｍｏｄｅｌ邋ｏｆ邋ＦＰＳＯ逡逑同理可得到拖船水動力模型圖３．５。逡逑２３逡逑
【學位授予單位】：大連海事大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U675.93

【參考文獻】

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本文編號：2699812