深海FPSO系統(tǒng)關(guān)鍵裝備水下立管支撐平臺(tái)設(shè)計(jì)研究
本文關(guān)鍵詞:深海FPSO系統(tǒng)關(guān)鍵裝備水下立管支撐平臺(tái)設(shè)計(jì)研究
更多相關(guān)文章: 耐壓式水下立管支撐平臺(tái) 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度 姿態(tài)控制 水動(dòng)力性能 無牽引安裝 錨固系統(tǒng) 極限抗拔力 壓力平衡
【摘要】:人類對(duì)海洋資源的開發(fā)已經(jīng)進(jìn)入深海地區(qū),FPSO系統(tǒng)在海洋油氣資源開發(fā)中扮演著重要的角色,而深水FPSO系統(tǒng)水下立管管路較長,立管整體重量較大,立管在水流作用下產(chǎn)生的渦激振動(dòng)也較強(qiáng),這些將給FPSO主船體帶來嚴(yán)重的穩(wěn)性、強(qiáng)度及疲勞問題。鑒于此,深海FPSO系統(tǒng)在油氣資源開發(fā)過程中,須在水下一定深度設(shè)置若干水下立管支撐浮體,用以支撐來自深海海底的管線,減輕深水立管對(duì)FPSO的負(fù)載作用。隨著深海資源開發(fā)的深入發(fā)展,傳統(tǒng)水下立管支撐浮體作為FPSO系統(tǒng)的關(guān)鍵裝備已經(jīng)無法滿足深海開采的需求,尋求大型化、深;、生命周期長久化的新型水下立管支撐平臺(tái)迫在眉睫,設(shè)計(jì)簡便快捷、低風(fēng)險(xiǎn)的安裝方法成為其開發(fā)過程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。本文正是針對(duì)水下立管支撐平臺(tái)這一對(duì)象展開了設(shè)計(jì)研究。首先基于對(duì)大型水下立管支撐平臺(tái)安裝困難的考慮,提出了一種耐壓式水下立管支撐平臺(tái)的設(shè)計(jì)方案,并利用該方案對(duì)BSR設(shè)計(jì)的大型水下立管支撐平臺(tái)展開了二次設(shè)計(jì),后從結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、姿態(tài)控制、錨座抗拔力三個(gè)方面對(duì)二次設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了驗(yàn)證。然后對(duì)深海大型水下平臺(tái)安裝方法展開了研究,在總結(jié)了目前水下平臺(tái)安裝方法的研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)之上,通過展開水下平臺(tái)的水動(dòng)力性能分析,提出了兩階段無牽引安裝新方法,并具體分析了其技術(shù)優(yōu)勢(shì)。本文最后提出了基于水下均壓控制系統(tǒng)的壓力平衡式水下立管支撐平臺(tái)新概念,并對(duì)該新概念的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)的描述,也分析了其創(chuàng)新點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)之處,而后在設(shè)計(jì)原理的基礎(chǔ)之上給出了壓力平衡式浮體的簡要設(shè)計(jì)步驟。
【關(guān)鍵詞】:耐壓式水下立管支撐平臺(tái) 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度 姿態(tài)控制 水動(dòng)力性能 無牽引安裝 錨固系統(tǒng) 極限抗拔力 壓力平衡
【學(xué)位授予單位】:華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:U674.38
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 1 緒論9-19
- 1.1 引言9-12
- 1.2 水下立管支撐平臺(tái)的演變12-16
- 1.3 新型水下立管支撐平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)16-17
- 1.4 本文研究內(nèi)容17-19
- 2 新型耐壓式水下立管支撐平臺(tái)方案設(shè)計(jì)19-27
- 2.1 方案的總體描述19-22
- 2.2 方案的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)22-23
- 2.3 平臺(tái)基本設(shè)計(jì)23-26
- 2.4 本章小結(jié)26-27
- 3 平臺(tái)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析27-35
- 3.1 耐壓艙及支撐橫艙壁的強(qiáng)度驗(yàn)證27-31
- 3.2 平臺(tái)整體模型的建立31-33
- 3.3 平臺(tái)整體強(qiáng)度分析33-34
- 3.4 本章小結(jié)34-35
- 4 平臺(tái)姿態(tài)控制研究35-50
- 4.1 重量重心的計(jì)算35-38
- 4.2 安裝狀態(tài)浮力浮心的計(jì)算38-40
- 4.3 非耐壓艙艙容計(jì)算40-48
- 4.4 本章小結(jié)48-50
- 5 錨座極限抗拔力驗(yàn)證50-68
- 5.1 平臺(tái)錨座系統(tǒng)介紹50-52
- 5.2 錨固系統(tǒng)基本理論52-53
- 5.3 吸力錨極限抗拔力計(jì)算理論53-56
- 5.4 錨座極限抗拔力的有限元計(jì)算56-68
- 6 新型無牽引下水方式研究68-84
- 6.1 大型水下平臺(tái)安裝方法研究現(xiàn)狀68-70
- 6.2 平臺(tái)水動(dòng)力性能分析70-78
- 6.3 無牽引安裝新方法研究78-82
- 6.4 本章小結(jié)82-84
- 7 壓力平衡式水下平臺(tái)新概念84-93
- 7.1 技術(shù)方案84-88
- 7.2 方案的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)88-90
- 7.3 設(shè)計(jì)方案示意圖及設(shè)計(jì)步驟90-93
- 8 全文總結(jié)與研究展望93-96
- 8.1 全文總結(jié)93-94
- 8.2 研究展望94-96
- 致謝96-97
- 參考文獻(xiàn)97-101
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)成果101-102
- 附圖102-121
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):649366
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