針對深海臍帶纜工程設計過程,使用一體化的海洋工程設計平臺進行臍帶纜的截面選型、線形設計、強度分析、規(guī)范校核,并使用一體化平臺實現(xiàn)臍帶纜的建模、計算工況設置、生成計算模型、導入商業(yè)軟件分析和結(jié)果處理過程。在設計階段對多種截面在多種工況條件下進行模擬,得到各截面臍帶纜的關(guān)鍵性能參數(shù),通過臍帶纜方案比選,確定臍帶纜設計方案。 

【文章來源】：船舶工程. 2020,42(S1)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

緩波形布局2臍帶纜設計流程

輩亢Ｓ頡Ｆ?鎪??Ｇ?粲詰臀扯熱卻?Ｑ篤?候，年平均氣溫26.2℃，最高氣溫37.2℃，海況受臺風和季風影響，最大潮差2.24m，水深為2000m。該項目臍帶纜需要提供高壓電纜（輸送功率約3MW）、控制和監(jiān)控信號傳輸、高低壓液壓控制液、化學藥劑以及為氣田提供壓力泄放管。該案例要求臍帶纜設計一方面滿足規(guī)范的安全性要求，另一方面盡量使用輕量化的設計方案。平臺在波浪環(huán)境下的運動將對臍帶纜受力產(chǎn)生極大的影響，因此臍帶纜設計過程中重要的設計條件為其安裝的平臺，本案例臍帶纜安裝的生產(chǎn)平臺見圖4，平臺主要信息見表1。圖4平臺布置形式表1平臺主要參數(shù)參數(shù)數(shù)值參數(shù)數(shù)值極限吃水/m37.0立柱高度/m59.0操作吃水/m35.0～40.0浮筒寬度/m21.0干舷/m22.0浮筒高度/m9.0型寬/m91.5浮筒長度/m49.5立柱間距/m70.5甲板高度/m49.5立柱寬度/m21.0風暴狀態(tài)排水量/kt105.0在臍帶纜設計過程中，環(huán)境條件是十分重要的考慮條件，表2列出了極限條件下的臍帶纜及平臺工作的環(huán)境參數(shù)。表2臍帶纜及平臺工作的環(huán)境參數(shù)方向浪風速/(m/s)流速波高Hs/m跨零周期Tz/s譜峰周期Tp/s表面/(cm/s)中層/(cm/s)底部/(cm/s)N10.910.114.034.9147.051.049.5NE10.910.114.046.6151.952.751.2E14.511.615.241.1196.068.066.0SE13.211.114.834.9179.362.260.4S10.910.114.043.9147.051.049.5SW10.910.114.04.9147.051.049.5W10.910.114.037.5147.051.049.5NW10.910.114.034.9147.051.049.5

層鎧裝鋼管臍帶纜0.171865.9743.861147.022935.02層鎧裝鋼管臍帶纜0.155441.1523.36949.611873.3無鎧裝鋼管臍帶纜0.141022.5010.10284.03553.3無鎧裝鋼絞線加強鋼管臍帶纜0.141027.2015.30600.09003.3無鎧裝碳纖維鋼絞線鋼管臍帶纜0.141025.2013.30700.014003.32層鎧裝軟管臍帶纜0.168945.4026.30676.09532.84.3模型建立及分析在一體化平臺中根據(jù)上述信息鍵入上述平臺的信息及環(huán)境參數(shù)信息，并根據(jù)不同臍帶纜截面特征及臍帶纜布置要求輸入臍帶纜的設計信息。在一體化平臺中定義的臍帶纜布置見圖5。根據(jù)規(guī)范要求鍵入臍帶纜基本設計階段主要考慮的工況信息，設置的工況信息見表4[5-6]。圖5臍帶纜緩波形布置模型表4分析工況參數(shù)近向遠向橫向操作工況極限工況操作工況極限工況操作工況極限工況水深/m200020002000200020002000平臺吃水/m353735373537平臺偏移5%水深7%水深5%水深7%水深5%水深7%水深流速/年101000101000101000規(guī)則波高/年100100010010001001000周期對應波高最小/最大對應波高最小/最大對應波高最小/最大對應波高最小/最大對應波高最小/最大對應波高最小/最大在一體化平臺鍵入相關(guān)設計信息后，軟件平臺根據(jù)用戶定義的設計輸入和所需進行的分析工況自動建立OrcaFlex軟件模型，并根據(jù)相應工況對OrcaFlex模型進行加載，得到多個不同工況下的OrcaFlex分析計算模型，并調(diào)用OrcaFlex軟件載入計算模進行計算，提取相應計算分析結(jié)果。OrcaFlex模型見圖6。


本文編號：3138213