内部转塔锚泊系统转塔装置的性能研究

为满足海上石油浮式生产系统发展的需要,本文研究了内部转塔锚泊系统转塔装置的性能。本文采用系统评价方法确定了适用于单点系泊的转塔最佳结构型式;通过相似模型的实验研究提供了一组不同工况下实测得到的力、力短、位移的数据;利用有限元法针对实验结构计算出转塔各部分的应力、变形值.研究表明:所选的转塔结构和所设置的转搭机械在技术上是完全可行的。     

工程船锚泊移位系统的最优控制策略及拟静力分析

锚泊移位系统以定位准确，投资小，节省能源，操纵简便等优点在海上施工工种船中获得广泛的应用。本文分析了工程船锚泊移位系统的受力特点，提出了工程船锚泊移位系统的最优控制策略和锚泊移位系统的拟静力分析方法。并以8锚工程船锚泊移位系统的设计方案为实例进行了计算分析。     

China Ocean Engineering Contents of Volume 20, 2006

第24卷,第1期,2006年2月浮式生产储油船振动噪声混合数值预报………………………………………………………………………杨德庆,戴浪涛(1)浅水浮式生产储油系统(FPSO)二阶定常力数值仿真研究…………………………………………王磊,李欣,杨建民(9)圆弧面防波堤波浪力初步研究……     

我国战略石油储备船概念设计研究

阐述了建立我国战略石油储备的必要性，对国外石油储备状况及储备方式做了简要介绍。从我国国情出发，提出了80万m^3浮式钢结构储油船方案设计，建立了储油船整船有限元模型，利用全船三维有限元结构分析技术进行了油舱的分舱设计，供超大型储油船设计时参考。     

法向承力锚拖曳安装过程的整体模拟

法向承力锚(Vertically Loaded Plate Anchor,VLA)是一种适用于深水的新型系泊基础,它的拖曳安装过程直接决定了其系泊定位的精度和锚体的最终承载能力。综合考虑VLA锚体、锚泊线和上部船体的运动,建立了一种新的准静力整体分析模型。模型包括不断贯入海床的锚体、锚泊线(土中反悬链段和水中悬链段)和安装船体三部分,针对确定的锚泊线长度,安装船运动张紧锚泊线进行安装的过程,计算了此过程中锚体的运动轨迹、锚泊线形态和作用在船体上的锚泊线张力矢量的变化,重点分析了不同抛链长度和海床土体的参数对安装过程控制的影响,发现链长与水深之比达到5时,接近极限贯入深度。     

深水半潜式平台锚泊系统风险分析流程研究

为保证深水钻井作业过程中锚泊系统的安全性,降低事故发生率,提高事故应急处置能力,基于故障树、工作安全分析等风险分析方法,并结合锚泊系统自身特性,设计深水半潜式平台锚泊系统风险分析流程。依据钻井作业周期顺序,从抛锚、钻井作业及起锚阶段设计锚泊系统作业风险分析流程。搜集统计锚泊系统常见事故类型,设计走锚风险分析流程,建立走锚事故应急程序。结果表明:所设计的锚泊系统风险分析流程能够弥补现有锚泊系统风险分析的不足,为开展锚泊系统全生命周期内的风险分析提供理论指导,为其它锚泊系统风险相关研究提供参考。     

超大型海洋浮式储油系统的风险评估

对超大型海洋浮式储油系统的危险灾害识别、失效概率计算、失效后果评估、风险准则评定和风险管理决策等几个主要步骤进行了风险分析,计算结果为在设置防坡堤情况下,储油船漂移的概率为2 217×10-6,沉没的概率为6 778×10-8,结构损坏的概率为6 300×10-7,总的经济损失为70万人民币;在未设置防波堤的情况下,储油船漂移的概率为3 167×10-3,沉没的概率为9 683×10-5,结构损坏的概率为9 000×10-4,总的经济损失为9 91亿人民币。结果表明,采取合理的措施,如在储油船系泊地点设置防波堤,以降低风险水平是十分必要的。     

现场多功能定点观测系统

现场多功能定点观测系统是为潮汐河口及沿海地区进行水文测验而研制的。它由传感器组件、压力仓、电子电路、数据采集和处理装置等组成。传感器组件有流速、流向、温度、压力、电导率和含沙量等传感器，能测量流速等６种水文参数。该系统的使用既可长期定点锚泊测量，也可短期随船测量。长期锚泊测量能适应恶劣环境。     

基于准静定方法的多成分锚泊线优化

移动式海洋平台锚泊系统通常用锚索或锚链等多种成分合成的锚泊线,因而涉及参数较多给设计分析带来不便。针对这一问题,基于准静定方法推导限定水深下多成分锚泊线悬链线方程,并考虑锚泊线组成成分的参数对锚泊系统回复力的影响,建立目标函数最小化的多成分锚泊线优化设计模型。采用遗传算法对南海2号锚泊系统的改造进行分析求解,得到有益的结论。     

半潜式钻井平台复合锚泊系统组分配比优化设计

从提高锚泊系统收放时效性入手,提出了一种半潜式钻井平台复合式锚泊系统组分配比优化设计方法,旨在尽可能降低复合式锚泊系统的钢链配比长度,提高收放效率。结合锚泊系统设计参数,制定优化设计准则,建立优化分析流程,采用ANSYS-AQWA建立锚泊定位半潜式平台水动力分析模型,获得平台运动参数和锚链动力参数,对平台漂移量、锚链最小安全系数、走锚临界张力、锚链最小卧底长度和起锚力进行无量纲指标分析,并综合考虑张力倾角与预张力对优化结果的影响,获得复合式锚泊系统钢链与钢缆的最优配比关系,确定最优钢链长度为395 m,较原钢链长度缩短225 m,钢链收放时间降低36%,进一步提高锚泊系统收放时效性,并降低平台可变荷载。     

锚泊辅助动力定位系统单缆失效影响研究

针对半潜式钻井平台锚泊辅助动力定位系统在海上作业时可能会出现的单缆失效情况。以一艘半潜式平台为例,设计锚泊辅助动力定位系统。通过全动态时域模拟,研究不同的单缆失效模式对半潜式平台锚泊辅助动力定位系统功率消耗、定位精度、缆绳张力等的影响。根据分析结果,在极端海况下,松弛锚泊辅助动力定位系统的背风缆有助于降低定位系统的功率消耗,提高定位精度和系统的安全性,从而为锚泊辅助动力定位系统的工程应用提供一些参考。     

一种具有能量吸收特性的非线性锚泊系统数值模拟与分析

锚泊系统是离岸可再生能源发电设备的核心部分,其应对极端环境载荷的能力直接影响装置浮式安装基础的可靠性与安全性。文中讨论了一种具有能量吸收特性的新型锚泊系统,详细分析了该锚泊系统的结构组成,通过建立数值模型进行仿真计算和分析,得出不同锚系配置方案和极端环境条件下的计算结果,证明这种新型锚泊系统具有良好的非线性载荷响应特性,可提高离岸可再生能源发电设备的可靠性和极端海况条件下的生存性。     

深水半潜平台锚泊辅助动力定位系统功率消耗研究

以一艘半潜平台为例,对其推力器和锚泊系统进行合理的布置,在给定的环境载荷条件下,研究其在1 500 m水深时的定位情况。对比分析单独使用动力定位以及锚泊辅助动力定位系统等的定位能力及功率消耗。分析结果表明,在满足定位精度要求的前提下,如果单独使用动力定位,平台消耗功率过大,不够经济;使用锚泊辅助动力定位,则效果最佳,是较理想的定位方式。     

一种浅海锚泊测流浮标系统的实验

早在五十年代,海洋科技工作者已开始利用浮标布设海洋调查仪器,进行海上观测的试验工作。目前被采用的浮标系统,大体有三种类型:(1)锚泊浮标系统,利用各类自含式海洋调査仪器进行测量,定期收回资料;(2)遥测浮标系统,利用无线电遥控和收发各种海洋观测数据;(3)漂移浮标系统,利用浮标本身的漂移,进行海流和其他要素的观测。本文主要介绍浅海锚泊浮标系统的设计和使用情况。 对锚泊浮标系统的研究和实验,许多国家已做了大量有成效的工作。目前关于浮标的设计和锚泊方法尚无統一意见,但是可以看出,大多趋向于采用水下浮标张缆锚泊。这种方法使得浮标系统比起遥测浮标系统来,较为轻小、经济、方便,适合于进行多站同步观测。国外在海洋调查中经常利用这种系统作较长期的海流观测。 我所在六十年代初就已开始了锚泊浮标系统的研究、实验,1964年进行了新的研究设计工作,并在“全国海洋仪器会战”期间,完成了整套系统的计算设计与海上实验,经过鉴定,建议作小批量生产。 近年来,国家海洋局第一海洋研究所、中国科学院南海海洋研究所利用该浮标系统作过多次海上试用,取得了海流长期观测资料,初步考验了该系统的性能。我们最近又对某些部件作了一定的改进,并进行了海上实验。但是,实验也表明:此方法不宜在渔场区和台风盛行季节使用,因易被渔网拖损和丢失。现综合报告如下。     

船型海洋资料浮标的设计

介绍了我国船型海洋资料浮标浮标体和锚泊系统的设计方案 ,该浮标可适用于远海、深海海域布放 ,定点实时获取布放海域的水文、气象等有关要素的现场参数     

立管对深水半潜式生产平台定位性能影响研究

基于三维频域势流理论,计算船体的水动力参数;采用动态耦合方法分析了深海半潜式生产平台各系统之间的相互作用特征,研究了立管系统对锚泊系统定位能力的影响。计算结果表明,立管系统在一定程度上增加了整个系统的刚度,其所受的附加质量和阻尼可降低平台的低频响应,从而降低平台的偏移和系泊缆的张力;海流将增大立管上的拖曳力,使平台偏移更远,锚索上的张力更大;立管系统对锚泊系统定位性能的最终影响需综合考虑多种因素的叠加。对目标平台而言,由于服役海域的流速较大,对立管的拖曳作用较为明显。因此,为确保平台的安全性,当服役海域流速较大时,带有多立管的平台,其锚泊系统的设计应考虑立管的影响。     

船型海洋资料浮标的设计

介绍了我国船型海洋资料浮标体和锚泊系统的设计方案，该浮标可适用于远海、深海海域布放，定点实时获取布放海域的水文、气象等有关要素的现场参数。     

深水油气田开发工程中的基础应用探讨

在对国内外深水油气田开发中的张力腿平台（TLP）、深水柱筒平台（SPAR）、半潜式生产平台、浮式生产储油卸油装置（FPSO）和水下生产系统（SBS）所采用的基础型式进行较详细调研的基础上,讨论了常见的基础型式的特点,考虑其实际应用情况并结合我国南海深水油气开发中可能采用的工程开发模式,探讨我国深水油气田开发适用的基础型式,为我国深水油气田工程设施及基础的前期研究和工程设计提供参考。     

虚拟锚泊神经网络模糊滑模控制器的设计

针对虚拟锚泊浮标在目标点位置难以进行锚泊的问题,设计了一种神经网络模糊滑模控制器。通过引入虚拟锚泊圆,将在锚泊点一定范围内虚拟锚泊的问题转变为对虚拟锚泊圆进行路径跟踪的问题,应用Fossen矩阵建立虚拟锚泊浮标动力学模型,采用Serret-Frenet坐标变换和重新定义输出变量,将单输入多输出非线性系统转变为单输入单输出非线性系统,进而构建滑模控制器,采用模糊算法对滑模开关量进行在线调整,削弱滑模控制器的"抖振",采用神经网络对滑模控制器进行优化,摆脱对系统模型的依赖性,提高控制器的鲁棒性,并对该控制器进行仿真实验和分析,结果表明该控制器具有很好的虚拟锚泊性能。     

转塔位置对FPSO水动力性能的影响

转塔位置是内转塔式FPSO设计中的重要参数,对风标效应以及运动和系泊力等有重要影响.采用时域分析方法分别计算了10万吨级FPSO在不同转塔位置时百年一遇风、浪、流海洋环境条件作用下的运动响应和系泊力,分析了不同转塔位置对FPSO水动力性能的影响.计算结果与模型实验进行了比较,结果表明,转塔位置的变化对FPSO风标效应、转塔系泊力等影响显著.分析结果对于选择理想的转塔位置具有一定的实际意义.