【摘要】：目前,由于串靠外輸方式具有對船舶噸位差異及裝載狀況要求小、海況適應力強、系泊力小、解脫迅速等優(yōu)點,而被廣泛運用于FPSO外輸作業(yè)中。在進行串靠提油作業(yè)時,FPSO與穿梭油輪組成的作業(yè)系統(tǒng)在風、浪、流等復雜的環(huán)境載荷作用下發(fā)生運動,由于FPSO與穿梭油輪的尺度不同,所受環(huán)境載荷大小也不同,在相同的環(huán)境條件下,會出現(xiàn)運動不一致的情形,而作業(yè)系統(tǒng)過大的相對運動會造成FPSO與穿梭油輪發(fā)生碰撞事故。因此,位于穿梭油輪尾部的拖輪能夠提供的最大有效拖力能否維持FPSO與穿梭油輪保持相對位置,直接影響到了作業(yè)的安全性。為對串靠提油作業(yè)時所需拖輪拖力進行研究,提出合理的拖輪選型理論依據(jù),就需要對拖力進行數(shù)值計算�；趯Νh(huán)境載荷及提油工作狀態(tài)的不同假定,本文共提出了靜態(tài)、準動態(tài)、耦合三種拖力計算模型。在靜態(tài)模型中,首先建立系統(tǒng)力學平衡方程,其次對穿梭油輪和FPSO進行幾何建模,利用AQWA求出波浪載荷,根據(jù)經(jīng)驗公式計算風載荷,最后得到極端允許作業(yè)環(huán)境條件下所需拖力的分布曲線,實現(xiàn)了拖輪所需拖力的求解。此模型未考慮流載荷且僅涉及對穿梭油輪受力分析,計算過程簡單,使用方便。準動態(tài)模型中,首先對FPSO與穿梭油輪串靠外輸系統(tǒng)繞系泊單點旋轉時所受風、浪、流等環(huán)境載荷進行全面考慮,建立了準動態(tài)受力平衡模型。然后,運用經(jīng)驗公式及AQWA軟件計算出環(huán)境載荷大小,并依據(jù)計算結果擬合出環(huán)境載荷曲線。最后,配合受力平衡方程求解出能夠保障作業(yè)安全進行所需的最小拖力。依照此方法計算所得拖力選取的拖輪能夠兼顧作業(yè)安全性和使用經(jīng)濟性。耦合模型中,先將FPSO與穿梭油輪的三維幾何模型導入至AQWA平臺中,隨后在軟件中輸入依據(jù)經(jīng)驗公式計算得到風、流載荷系數(shù)。然后在軟件中對作業(yè)系統(tǒng)進行單點系泊及纜繩連接設置,同時將作業(yè)的海區(qū)參數(shù)輸入計算平臺,最后進行頻域、時域計算得到所需拖輪拖力結果。與前兩種模型相比,此模型最為接近實際工作情況,其計算的結果精度最高。分別運用三種模型對環(huán)境載荷改變對過駁拖輪拖力變化規(guī)律進行研究,最后對三種模型計算結果進行對比分析,總結了三種模型的優(yōu)劣勢及適用情況,對FPSO串靠提油作業(yè)拖輪選型提供了理論指導。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U674.38

【參考文獻】

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本文編號：2731443