發(fā)布時間：2020-06-03 01:24

【摘要】：海上撤離滑道系統(tǒng)主要應用于海上救生領域,為海洋平臺以及大型船舶上的人員提供了一種安全、快速的撤離方式。海上撤離滑道系統(tǒng)在海洋環(huán)境中工作會受到復雜的海洋環(huán)境載荷作用發(fā)生大幅搖晃,影響人員的撤離效率。為了降低復雜海況下的海上撤離滑道系統(tǒng)大幅搖晃對人員撤離效率的影響,以及為海上撤離滑道系統(tǒng)的后續(xù)設計研究工作提供理論與數據方面的支持,本文建立了海上撤離滑道系統(tǒng)的數值模型,對海上撤離滑道系統(tǒng)的動力響應特性進行了分析。本文首先確定了海上撤離滑道系統(tǒng)的總體方案,分析了系統(tǒng)所受復雜海洋環(huán)境載荷的分布形式,分別對風載荷、波浪載荷和海流載荷進行了理論描述,根據國際救生設備(LSA)規(guī)則對海上撤離滑道系統(tǒng)的使用工況要求,確定了三組計算工況用于后文分析工作;其次,基于多柔性段模型法推導了滑道的理論模型,對比了兩種不同結構的滑道在相同風載荷作用下的運動與受力特性,為系統(tǒng)選取環(huán)境適應能力較好的滑道模型提供了依據;進而基于OrcaFlex建立了海上撤離滑道系統(tǒng)的數值模型,分析了不同計算工況、不同配重入水深度以及不同配重質量影響下的系統(tǒng)鋼絲繩張力與滑道運動響應特性;最后探討了滑道運動響應對人員撤離效率的影響,對滑道關鍵參數的取值提供了建議。分析結果表明,復雜海況下的海上撤離滑道系統(tǒng)的運動經一定時間之后逐步趨于穩(wěn)定,此時鋼絲繩張力響應與滑道運動響應均呈現諧波特性,與波浪特征吻合度較高,且該響應的幅值隨海況等級的升高而增加;鋼絲繩張力響應除整體呈現諧波特性之外,還伴隨有高頻脈動特性;通過分析配重的不同入水深度與質量對系統(tǒng)鋼絲繩張力與滑道運動響應的影響,發(fā)現配重的入水深度與質量均不宜過小或者過大,配重入水深度為8m,質量為400kg左右最為合適;隨著滑道運動響應峰值的減小,滑道斜面網傾角的取值范圍逐漸增大。本文對海上撤離滑道系統(tǒng)的設計與研究工作具有十分重要的實際工程意義。
【圖文】：

當今世界已經跨入了海洋經濟的時代，人們將目光更多的投向了海洋資源領域。隨著煤、石油、天然氣、可燃冰等大量的海洋資源被探明，世界各國爭相擴大對各類海洋資源的開采與運輸力度，海洋經濟貿易占據著世界經濟發(fā)展的主導地位。近年來，我國在海洋資源領域取得了長足進展，隨著我國海洋資源的開采逐步向著深海發(fā)展，對海洋裝備的要求越來越高。海洋平臺是對海底的石油和天然氣等能源資源進行勘探和開采的工作基地[1]，其所處的地理位置通常距離海岸線較遠，所處的海洋環(huán)境十分惡劣，這對海洋平臺的安全構成了嚴重的威脅[2]。這就意味著海洋平臺自身必須有足夠的應急方案與應急裝備用于滿足海上人員的安全逃生與撤離要求。海洋平臺體積龐大、結構復雜，一旦發(fā)生安全事故，由于撤離時間緊張、救援環(huán)境復雜等因素，極有可能造成嚴重的后果[3]。除了由于海洋平臺所處位置的海洋環(huán)境十分復雜和惡劣之外，海洋平臺事故據統(tǒng)計更多是在油氣開采作業(yè)過程中由于人為操作不當等因素造成的，由于事故所引發(fā)的火災和爆炸等災難性后果會嚴重威脅海上人員的生命財產安全[4]。如圖 1.1 和圖 1.2 所展示的就是近年來的海洋平臺事故。

當今世界已經跨入了海洋經濟的時代，人們將目光更多的投向了海洋資源領域。隨著煤、石油、天然氣、可燃冰等大量的海洋資源被探明，世界各國爭相擴大對各類海洋資源的開采與運輸力度，海洋經濟貿易占據著世界經濟發(fā)展的主導地位。近年來，，我國在海洋資源領域取得了長足進展，隨著我國海洋資源的開采逐步向著深海發(fā)展，對海洋裝備的要求越來越高。海洋平臺是對海底的石油和天然氣等能源資源進行勘探和開采的工作基地[1]，其所處的地理位置通常距離海岸線較遠，所處的海洋環(huán)境十分惡劣，這對海洋平臺的安全構成了嚴重的威脅[2]。這就意味著海洋平臺自身必須有足夠的應急方案與應急裝備用于滿足海上人員的安全逃生與撤離要求。海洋平臺體積龐大、結構復雜，一旦發(fā)生安全事故，由于撤離時間緊張、救援環(huán)境復雜等因素，極有可能造成嚴重的后果[3]。除了由于海洋平臺所處位置的海洋環(huán)境十分復雜和惡劣之外，海洋平臺事故據統(tǒng)計更多是在油氣開采作業(yè)過程中由于人為操作不當等因素造成的，由于事故所引發(fā)的火災和爆炸等災難性后果會嚴重威脅海上人員的生命財產安全[4]。如圖 1.1 和圖 1.2 所展示的就是近年來的海洋平臺事故。
【學位授予單位】：哈爾濱工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：U667.6

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本文編號：2694078