深水半潛式平臺(tái)緊式系泊性能研究.pdf

1、隨著海洋油氣資源開發(fā)向深海方向發(fā)展,半潛式平臺(tái)依靠其水線面小、甲板可變荷載大、抗風(fēng)浪能力強(qiáng)和適應(yīng)水深范圍廣等多種優(yōu)點(diǎn)得到了快速發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。深海油氣資源開發(fā)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,具有技術(shù)復(fù)雜、高投入、高風(fēng)險(xiǎn)的特點(diǎn)。深海環(huán)境條件惡劣,必須有一套可靠的系泊系統(tǒng)來保障半潛式平臺(tái)的正常工作和極端環(huán)境條件下的平臺(tái)安全。
　　 半潛式平臺(tái)通常采用懸鏈線式和張緊式兩種系泊方式。懸鏈線式系泊系統(tǒng)是依靠纜繩重力來實(shí)現(xiàn)定位的傳統(tǒng)系泊方式。隨著平

2、臺(tái)工作水深的不斷增加,懸鏈線式系泊系統(tǒng)由于自身重力迅速增大帶來的一系列問題已經(jīng)不能滿足平臺(tái)系泊的要求。張緊式系泊系統(tǒng)采用質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕的合成纖維纜作為系泊作為系泊纜,大幅減輕了系泊系統(tǒng)自身質(zhì)量,具有更好的系泊定位能力和更大的工作水深,擁有更加廣闊的發(fā)展前景。系泊系統(tǒng)必須保證平臺(tái)運(yùn)動(dòng)滿足各個(gè)工況下要求,同時(shí)還要保障系泊纜和立管系統(tǒng)的安全。因此分析張緊式系泊下平臺(tái)運(yùn)動(dòng)響應(yīng)和系泊纜的動(dòng)力響應(yīng)對(duì)平臺(tái)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用有重要的指導(dǎo)意義。

3、　　 本文選取南海環(huán)境條件,以一座工作水深1500的半潛式平臺(tái)為研究對(duì)象,采用理論分析和數(shù)值模擬的方法對(duì)張緊式系泊下平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)和系泊纜動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行分析,充分考慮風(fēng)、浪、流環(huán)境荷載的綜合作用和平臺(tái)、系泊纜的相互耦合作用。同時(shí)又選取一相應(yīng)的懸鏈線系泊系統(tǒng)與張緊式系泊系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比分析,分析張緊式系泊存在的優(yōu)點(diǎn)和不足。
　　 本文的研究工作主要有以下幾個(gè)方面:
　　 1.針對(duì)影響張緊式系泊響應(yīng)的系泊參數(shù)系泊纜與水平面夾角和

4、系泊預(yù)張力分別建立不同的計(jì)算模型進(jìn)行計(jì)算,分析隨著系泊參數(shù)變化平臺(tái)運(yùn)動(dòng)響應(yīng)和系泊纜動(dòng)力響應(yīng)的變化規(guī)律,選取合理的系泊參數(shù)。
　　 2.半潛式平臺(tái)系泊通常采用8條纜對(duì)稱布置的系泊形式,系泊纜夾角對(duì)系泊性能有直接影響,在第一部分計(jì)算的基礎(chǔ)上改變系泊夾角分別計(jì)算,分析平臺(tái)運(yùn)動(dòng)響應(yīng)和系泊纜動(dòng)力響應(yīng)的變化規(guī)律。根據(jù)具體情況的不同,半潛式平臺(tái)系泊系統(tǒng)有時(shí)采用16條系泊纜系泊布置方式。本文對(duì)兩種系泊方式分別計(jì)算,對(duì)系泊響應(yīng)進(jìn)行對(duì)比分析。