作為邊際油田開發(fā)系統(tǒng)中的重要裝備,采用軟剛臂固定FPSO （Floating Process Storage Offloading,浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油卸油裝置）,被廣泛應(yīng)用于我國的渤海海域。軟剛臂力學(xué)原理簡單,但軟剛臂存在的問題也十分突出：1.結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。軟剛臂作為多剛體結(jié)構(gòu),在實(shí)際運(yùn)行中鉸點(diǎn)承受很大的應(yīng)力,增加了結(jié)構(gòu)的風(fēng)險(xiǎn)性；2.結(jié)構(gòu)的共振現(xiàn)象。由于解除了多個(gè)方向的約束,使壓載艙和系泊腿之間形成了一個(gè)擺,當(dāng)浮體運(yùn)動(dòng)周期與擺的周期比較接近時(shí),就會(huì)產(chǎn)生共振現(xiàn)象；3.淺水效應(yīng)問題。由于渤海水深較淺,存在淺水效應(yīng)的問題,導(dǎo)致系泊分析的不確定性；4.環(huán)境的復(fù)雜性。渤海海域冬季有較長的冰期,在季風(fēng)氣候下,環(huán)境的突發(fā)性也比較顯著。以上這些問題都成為軟剛臂的設(shè)計(jì)與運(yùn)行中安全管理的難點(diǎn)。傳統(tǒng)的軟剛臂設(shè)計(jì)方法沒有明確動(dòng)力問題的處理方式：廣泛采用的理論分析、數(shù)值模擬和水池實(shí)驗(yàn),風(fēng)浪流荷載僅在幾個(gè)方向作用在結(jié)構(gòu)上,忽略了海洋環(huán)境在空間狀態(tài)下復(fù)雜的動(dòng)力特性。同時(shí),傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法不僅存在縮比的問題,且不能實(shí)現(xiàn)FPSO與軟剛臂之間的共振和由風(fēng)標(biāo)效應(yīng)引起的FPSO甩尾現(xiàn)象。本文基于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法中存在的不足,依托“十一五... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：177 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．?１采用系船纜和硬剛臂連接的ＧＡＬＭ系統(tǒng)??

部分不用軟管相連接，提高了系泊系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。單銷腿式系泊系統(tǒng)有兩種基??本形式，分別為深水型和淺水型。其工作原理基本相同，即通過浮筒來提供恢復(fù)力，如??圖１．３所示。??但單描腿式系泊系統(tǒng)的缺點(diǎn)在于：首先，需要大尺寸的浮筒，尤其對于深水型的浮??筒常常直徑在６？１０米，長度在１００？２００米，且需要萬向鉸接頭多，系泊結(jié)構(gòu)復(fù)雜［７］；??其次，單鋪腿式系泊系統(tǒng)不能用很復(fù)雜的旋轉(zhuǎn)接頭，適合單一液體的輸送；最后，水下??亦有萬向旋轉(zhuǎn)接頭，給安裝、維護(hù)帶來了難度，一旦發(fā)生了損壞，更換和維修都比較困??難。因此在國際上沒有被廣泛的采用［７］。??（３）塔架式系泊系統(tǒng)??塔架式單點(diǎn)系泊系統(tǒng)可分為塔架軟剛臂式系泊系統(tǒng)（Ｔｏｗｅｒ?Ｓｏｆｔ?Ｙｏｋｅ?Ｍｏｏｒｉｎｇ??Ｓｙｓｔｅｍ，?ＴＳＹＭ），以及塔架纜繩式系泊系統(tǒng)（Ｔｏｗｅｒ?Ｈａｗｓｅｒ?Ｍｏｏｒｉｎｇ?Ｓｙｓｔｅｍ，?ＴＨＭＳ）。??后者由于防撞能力差，且拉伸時(shí)對塔架平臺(tái)容易造成沖擊荷載，因此不適合在惡劣環(huán)境??中使用，在近些年來新建的單點(diǎn)系泊系統(tǒng)中，這種類型的已經(jīng)很少見。前者的塔架軟剛??臂式系泊系統(tǒng)是把塔架平臺(tái)固定在某一固定海域上

（４）轉(zhuǎn)塔式系泊系統(tǒng)??轉(zhuǎn)塔式系泊系統(tǒng)主要分為內(nèi)轉(zhuǎn)塔式（Ｉｎｔｅｒｎａｌ?Ｔｕｒｒｅｔ?Ｍｏｏｒｉｎｇ?Ｓｙｓｔｅｍ，?ＩＴＭＳ）和外轉(zhuǎn)塔??式（Ｅｘｔｅｒｎａｌ?Ｔｕｒｒｅｔ?Ｍｏｏｒｉｎｇ?Ｓｙｓｔｅｍ，ＥＴＭＳ）的兩種系泊方式，如圖１．５所示。顧名思義，??內(nèi)轉(zhuǎn)塔式是位于浮體的內(nèi)部，外轉(zhuǎn)塔式是位于船艏或船尾外部的伸出的剛臂上。轉(zhuǎn)塔式??系泊系統(tǒng)在所有浮體長期定位上占據(jù)了舉足輕重的地位，截止到２００６年２月，該方式??約占到世界ＦＰＳＯ定位系統(tǒng)總量的５８％［１２＿１３］。??－６?－??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]番禺30-1導(dǎo)管架海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)振動(dòng)監(jiān)測與安全分析[J]. 岳前進(jìn),王勝永,樊哲良,張大勇.  海洋工程. 2013(02)
[2]橢圓積分及其應(yīng)用[J]. 胡紹宗.  高等數(shù)學(xué)研究. 2013(01)
[3]FPSO關(guān)鍵系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)分析(英文)[J]. 孫麗萍,孫海.  Journal of Marine Science and Application. 2012(04)
[4]不停產(chǎn)狀態(tài)下運(yùn)用單拖輪對FPSO限位的可行性研究[J]. 李士濤,于長生,商濤,李鵬,劉富鵬.  中國造船. 2012(S2)
[5]深水半潛式平臺(tái)錨鏈傾角監(jiān)測的自容式傳感器的設(shè)計(jì)[J]. 鎖劉佳,唐達(dá),馬書義.  海洋技術(shù). 2012(02)
[6]基于AQWA的FPSO系泊系統(tǒng)響應(yīng)數(shù)值模擬[J]. 祁祺,張濤,文攀,劉土光.  艦船科學(xué)技術(shù). 2011(12)
[7]淺水FPSO舷側(cè)波浪數(shù)值模擬[J]. 肖龍飛,黃佳,郭彬.  水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展A輯. 2011(06)
[8]基于實(shí)測的導(dǎo)管架海洋平臺(tái)振動(dòng)對人員安全評價(jià)[J]. 車嘯飛,張大勇,岳前進(jìn),樊哲良.  海洋工程. 2011(04)
[9]動(dòng)力定位系統(tǒng)的最新技術(shù)進(jìn)展分析[J]. 史斌杰,吳喆瑩.  上海造船. 2011(03)
[10]基于多體分析的淺水FPSO和水下軟鋼臂系泊系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)特性研究[J]. 李淑一,王樹青.  中國海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(09)

博士論文
[1]抗冰結(jié)構(gòu)的原型測量與分析評價(jià)技術(shù)研究[D]. 王延林.大連理工大學(xué) 2011
[2]導(dǎo)管架海洋平臺(tái)冰激振動(dòng)控制的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張力.大連理工大學(xué) 2008
[3]基于性能的抗冰導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)設(shè)計(jì)研究[D]. 張大勇.大連理工大學(xué) 2007
[4]海上石油工程風(fēng)險(xiǎn)評估技術(shù)研究[D]. 牟善軍.中國海洋大學(xué) 2006

碩士論文
[1]軟剛臂結(jié)構(gòu)現(xiàn)場監(jiān)測、風(fēng)險(xiǎn)評估與安全預(yù)警[D]. 孫曄.大連理工大學(xué) 2014
[2]基于原型測量的FPSO軟剛臂系泊系統(tǒng)性能分析[D]. 王海平.大連理工大學(xué) 2013
[3]軟剛臂橫向共振機(jī)理研究與控制方案設(shè)計(jì)[D]. 徐艷華.大連理工大學(xué) 2013
[4]安溢活門運(yùn)動(dòng)特性及膜片疲勞分析[D]. 董海波.大連理工大學(xué) 2012
[5]淺水軟鋼臂系泊FPSO水動(dòng)力性能和運(yùn)動(dòng)響應(yīng)數(shù)值研究[D]. 李淑一.中國海洋大學(xué) 2011
[6]基于實(shí)測的浮式海洋平臺(tái)系泊系統(tǒng)分析與評價(jià)[D]. 孫強(qiáng).大連理工大學(xué) 2011
[7]新型深水系泊系統(tǒng)疲勞破壞分析[D]. 單桂敏.天津大學(xué) 2010
[8]光纖傳感技術(shù)在海洋工程安全監(jiān)測中的應(yīng)用[D]. 葉海賓.大連理工大學(xué) 2010
[9]冰區(qū)海洋平臺(tái)上部管線系統(tǒng)抗振設(shè)計(jì)研究[D]. 佟保林.大連理工大學(xué) 2008
[10]FPSO單錨搖臂系泊系統(tǒng)的非線性動(dòng)力特性研究[D]. 胡楠.天津大學(xué) 2006



本文編號(hào)：2903202