CALM型單點(diǎn)系泊系統(tǒng)適用于深淺水、不同海洋環(huán)境、不同噸位油輪,而且制造簡(jiǎn)單,被廣泛應(yīng)用于海上油氣開發(fā)領(lǐng)域。本文主要針對(duì)中國燈籠型CALM單點(diǎn)系泊系統(tǒng)軟管及錨鏈開展動(dòng)力學(xué)與強(qiáng)度分析研究,并對(duì)其主要參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。主要工作內(nèi)容如下:基于Morison方程和有限元法,建立浮筒、系泊系統(tǒng)、水下軟管的多體耦合數(shù)值分析模型,開展作業(yè)工況、生存工況下的靜力與動(dòng)力響應(yīng)分析,研究系統(tǒng)整體時(shí)域運(yùn)動(dòng)響應(yīng)、慢漂的影響以及關(guān)鍵點(diǎn)運(yùn)動(dòng)特性,并分析不同的浮力材起始位置、間隔等參數(shù)對(duì)錨鏈與軟管的最大張力、浮筒的運(yùn)動(dòng)性能的影響。針對(duì)CALM單點(diǎn)系泊系統(tǒng)軟管、錨鏈等多目標(biāo)優(yōu)化問題,深入開展遺傳算法研究,分析不同目標(biāo)函數(shù)建立方法對(duì)優(yōu)化結(jié)果的影響,實(shí)現(xiàn)在給定解空間上尋找帕累托最優(yōu)解集;同時(shí)開展適應(yīng)度函數(shù)和突變方法研究以保證優(yōu)化解的多樣性,最后建立基于遺傳算法的CALM型單點(diǎn)系泊系統(tǒng)自動(dòng)優(yōu)化框架,并開發(fā)多目標(biāo)尋優(yōu)程序。針對(duì)錨鏈長度、錨泊半徑、錨鏈夾角、軟管長度等主要設(shè)計(jì)參數(shù),開展敏感性分析研究,并以錨鏈有效張力最小、軟管彎曲半徑最大為目標(biāo)進(jìn)行系泊系統(tǒng)構(gòu)型優(yōu)化設(shè)計(jì),基于遺傳算法的尋優(yōu)過程能夠收斂,并最終得到優(yōu)化方案。依據(jù)相關(guān)... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．４內(nèi)轉(zhuǎn)塔式單點(diǎn)系泊系統(tǒng)

圖１．２?ＨＹＳＹ１１３?ＦＰＳＯ?圖１＿３軟剛臂式單點(diǎn)系泊系統(tǒng)組成??轉(zhuǎn)塔式單點(diǎn)系泊系統(tǒng)可以用于工作環(huán)境惡劣、海浪方向多變不定的海域，在惡劣海??況下起到風(fēng)向標(biāo)的作用，使ＦＰＳＯ可以繞系泊系統(tǒng)３６０度自由旋轉(zhuǎn)，使其總是保持在最??佳的抗擊風(fēng)浪的位置，從而能夠保持ＦＰＳＯ長期連續(xù)的海上作業(yè)。該系泊系統(tǒng)具有安全、??可靠、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)，為海上油氣產(chǎn)業(yè)的開采提供了作業(yè)保障。目前隨著深海油氣產(chǎn)業(yè)的??發(fā)展，該系泊技術(shù)還在不斷發(fā)展之中，其發(fā)展和應(yīng)用是促進(jìn)海洋油氣開發(fā)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和提??高海上運(yùn)輸效率的重要部分［５－６１。??

比如對(duì)海底地貌有較高要求，在較為惡劣的海洋環(huán)境中浮筒的狀態(tài)不好控制等，??這些都會(huì)對(duì)ＣＡＬＭ系泊系統(tǒng)的水下部分造成撓曲破壞和易損疲勞等。??如圖１．６所示ＣＡＬＭ系統(tǒng)作為一個(gè)綜合系統(tǒng)［７］，海底輸油管線、系泊纜、漂浮軟管、??水下軟管、管匯基盤、錨泊系統(tǒng)、轉(zhuǎn)盤系統(tǒng)、浮筒以及輔助設(shè)備構(gòu)成了該系統(tǒng)基本的設(shè)??備構(gòu)造。??，魯，魯：ｆ??鈐祆?＃一錨锫??圖１．６典型ＣＡＬＭ系統(tǒng)示意圖??世界上首套單點(diǎn)系泊系統(tǒng)于１９５９年由美國ＩＭＯＤＣＯ公司設(shè)計(jì)建造，船東為瑞典皇??家海軍。該系統(tǒng)是為了用于海上艦艇的用油補(bǔ)給所需而建，其單點(diǎn)系泊采用ＣＡＬＭ系??統(tǒng)，該浮筒重６０ｔ，直徑大約為４．５ｍ，可以為２０００ｔ左右噸位的船舶系泊，作為“海上??加油站”名噪一時(shí)，從此單點(diǎn)系泊系統(tǒng)成為了海洋石油氣工程中炙手可熱的研宄項(xiàng)目，??也打開了了單點(diǎn)系泊系統(tǒng)在海工行業(yè)應(yīng)用的大門［８］。近些年來，隨著海洋中大量資源的??發(fā)現(xiàn)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[7]半潛式平臺(tái)鉆井系統(tǒng)布置關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 魯桂榮.中國石油大學(xué) 2008
[8]系船浮筒設(shè)計(jì)與動(dòng)力響應(yīng)分析[D]. 左建立.天津大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3447149