針對深海臍帶纜工程設(shè)計(jì)過程,使用一體化的海洋工程設(shè)計(jì)平臺進(jìn)行臍帶纜的截面選型、線形設(shè)計(jì)、強(qiáng)度分析、規(guī)范校核,并使用一體化平臺實(shí)現(xiàn)臍帶纜的建模、計(jì)算工況設(shè)置、生成計(jì)算模型、導(dǎo)入商業(yè)軟件分析和結(jié)果處理過程。在設(shè)計(jì)階段對多種截面在多種工況條件下進(jìn)行模擬,得到各截面臍帶纜的關(guān)鍵性能參數(shù),通過臍帶纜方案比選,確定臍帶纜設(shè)計(jì)方案。 

【文章來源】：船舶工程. 2020,42(S1)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

緩波形布局2臍帶纜設(shè)計(jì)流程

輩亢Ｓ頡Ｆ?鎪??Ｇ?粲詰臀扯熱卻?Ｑ篤?候，年平均氣溫26.2℃，最高氣溫37.2℃，海況受臺風(fēng)和季風(fēng)影響，最大潮差2.24m，水深為2000m。該項(xiàng)目臍帶纜需要提供高壓電纜（輸送功率約3MW）、控制和監(jiān)控信號傳輸、高低壓液壓控制液、化學(xué)藥劑以及為氣田提供壓力泄放管。該案例要求臍帶纜設(shè)計(jì)一方面滿足規(guī)范的安全性要求，另一方面盡量使用輕量化的設(shè)計(jì)方案。平臺在波浪環(huán)境下的運(yùn)動將對臍帶纜受力產(chǎn)生極大的影響，因此臍帶纜設(shè)計(jì)過程中重要的設(shè)計(jì)條件為其安裝的平臺，本案例臍帶纜安裝的生產(chǎn)平臺見圖4，平臺主要信息見表1。圖4平臺布置形式表1平臺主要參數(shù)參數(shù)數(shù)值參數(shù)數(shù)值極限吃水/m37.0立柱高度/m59.0操作吃水/m35.0～40.0浮筒寬度/m21.0干舷/m22.0浮筒高度/m9.0型寬/m91.5浮筒長度/m49.5立柱間距/m70.5甲板高度/m49.5立柱寬度/m21.0風(fēng)暴狀態(tài)排水量/kt105.0在臍帶纜設(shè)計(jì)過程中，環(huán)境條件是十分重要的考慮條件，表2列出了極限條件下的臍帶纜及平臺工作的環(huán)境參數(shù)。表2臍帶纜及平臺工作的環(huán)境參數(shù)方向浪風(fēng)速/(m/s)流速波高Hs/m跨零周期Tz/s譜峰周期Tp/s表面/(cm/s)中層/(cm/s)底部/(cm/s)N10.910.114.034.9147.051.049.5NE10.910.114.046.6151.952.751.2E14.511.615.241.1196.068.066.0SE13.211.114.834.9179.362.260.4S10.910.114.043.9147.051.049.5SW10.910.114.04.9147.051.049.5W10.910.114.037.5147.051.049.5NW10.910.114.034.9147.051.049.5

層鎧裝鋼管臍帶纜0.171865.9743.861147.022935.02層鎧裝鋼管臍帶纜0.155441.1523.36949.611873.3無鎧裝鋼管臍帶纜0.141022.5010.10284.03553.3無鎧裝鋼絞線加強(qiáng)鋼管臍帶纜0.141027.2015.30600.09003.3無鎧裝碳纖維鋼絞線鋼管臍帶纜0.141025.2013.30700.014003.32層鎧裝軟管臍帶纜0.168945.4026.30676.09532.84.3模型建立及分析在一體化平臺中根據(jù)上述信息鍵入上述平臺的信息及環(huán)境參數(shù)信息，并根據(jù)不同臍帶纜截面特征及臍帶纜布置要求輸入臍帶纜的設(shè)計(jì)信息。在一體化平臺中定義的臍帶纜布置見圖5。根據(jù)規(guī)范要求鍵入臍帶纜基本設(shè)計(jì)階段主要考慮的工況信息，設(shè)置的工況信息見表4[5-6]。圖5臍帶纜緩波形布置模型表4分析工況參數(shù)近向遠(yuǎn)向橫向操作工況極限工況操作工況極限工況操作工況極限工況水深/m200020002000200020002000平臺吃水/m353735373537平臺偏移5%水深7%水深5%水深7%水深5%水深7%水深流速/年101000101000101000規(guī)則波高/年100100010010001001000周期對應(yīng)波高最小/最大對應(yīng)波高最小/最大對應(yīng)波高最小/最大對應(yīng)波高最小/最大對應(yīng)波高最小/最大對應(yīng)波高最小/最大在一體化平臺鍵入相關(guān)設(shè)計(jì)信息后，軟件平臺根據(jù)用戶定義的設(shè)計(jì)輸入和所需進(jìn)行的分析工況自動建立OrcaFlex軟件模型，并根據(jù)相應(yīng)工況對OrcaFlex模型進(jìn)行加載，得到多個(gè)不同工況下的OrcaFlex分析計(jì)算模型，并調(diào)用OrcaFlex軟件載入計(jì)算模進(jìn)行計(jì)算，提取相應(yīng)計(jì)算分析結(jié)果。OrcaFlex模型見圖6。


本文編號：3138213