深海半潛式鉆井平臺碼頭系泊數(shù)值計算與模型試驗研究.pdf

1、迅猛發(fā)展的經(jīng)濟使國內(nèi)能源需求量不斷增加,開發(fā)和研制用于深水油氣勘探、開采的重型裝備已成為中國政府的戰(zhàn)略決策之一。為此,外高橋造船有限公司正在建造我國首艘深海半潛式鉆井平臺。由于半潛平臺的舾裝周期較長,舾裝期間甚至可能經(jīng)歷臺風(fēng)天氣,有必要對該半潛平臺的舾裝碼頭系泊系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)值計算和模型試驗研究。相對于常規(guī)大型船舶的碼頭系泊系統(tǒng),半潛平臺的碼頭系泊系統(tǒng)有其自身特殊性。平臺舾裝時縱橫受風(fēng)面積都較大,其所受到的風(fēng)載荷要大于常規(guī)船舶。舾裝狀態(tài)的半

2、潛平臺其吃水接近下浮體高,干舷很低,也不同于常規(guī)船舶。平臺立柱上裝有錨架,系泊時需考慮如何保護(hù)以防止其與碼頭發(fā)生碰撞?？紤]上述因素后,半潛平臺的碼頭系泊一般采用在平臺與碼頭問墊入駁船的系泊方式,駁船在平臺與碼頭問傳遞載荷,并起到保護(hù)錨架的作用。但這種系泊方式對系泊纜的布置有著重要影響,也使整個系統(tǒng)的響應(yīng)特性復(fù)雜化。本文通過借鑒常規(guī)船舶的碼頭系泊指南的相關(guān)建議,結(jié)合外高橋碼頭的具體情況,首先開展了基于風(fēng)、流載荷靜力計算研究。通過研究初步系

3、泊方案、對系泊纜的預(yù)張力和剛度進(jìn)行參數(shù)影響分析等方法,總結(jié)該平臺的碼頭系泊規(guī)律。在此基礎(chǔ)上,對根據(jù)碼頭實際情況設(shè)計的正常系泊方案作多次優(yōu)化,形成最優(yōu)方案。同時,也設(shè)計了利用拋錨定位的臺風(fēng)系泊方案,為模型試驗的制定提供計算依據(jù)。隨后,在上海交通大學(xué)海洋工程國家重點實驗室進(jìn)行了縮尺比為1:50的模型試驗研究。試驗包括風(fēng)流靜載荷試驗,用于研究靜力計算結(jié)果的可靠性;同時也包括風(fēng)浪流共同作用的試驗,用于考察系泊系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)。結(jié)合風(fēng)浪流試驗結(jié)果,