Optimal Skirt Spacing for Subsea Skirted Foundation Considering Floating Stability

A hydraulics model is built in Moses to find the optimal internal skirt spacing for the maximum floating stability of the skirted foundation. The results show that the increase in the internal skirts’ number can help improve the floating stability of the skirted foundation. However, with the increase in the internal skirts’ number, the improvement of floating stability becomes more and more weak. In this study, an optimal number of four are found for the internal skirt spacing. Moreover, to testify the feasibility of internal skirt spacing, a practical project is modeled, which indicates that the optimal internal skirt spacing can satisfy the requirements of towing. © 2017, Tianjin University and Springer-Verlag Berlin Heidelberg.

海上风电三筒导管架基础的湿拖耦合动力响应研究

[目的]为提高海上风电多筒导管架基础的湿拖运输安全性,需探究其湿拖运输过程的稳性和动态响应问题。[方法]基于海工分析软件MOSES构建水动力模型,对湿拖运输过程分别进行频域和时域分析,并定量分析波浪载荷、拖航方式等参数对三筒导管架基础拖航特性的影响。[结果]计算结果表明,三筒导管架具有良好的湿拖稳性,在吃水深度8~10 m范围内的正浮态均可满足完整稳性校核;三筒导管架基础的拖缆力、纵摇角、垂荡加速度、筒气压的幅值与波高呈正比关系,与吃水深度呈线性变化关系但影响较小;拖缆力和筒气压的幅值与波浪周期无明显关系,但波浪周期将影响该基础的纵摇和垂荡响应幅值;拖缆力与航速的平方近似呈正比关系;顺浪条件下三筒导管架基础的纵摇运动比逆浪条件更为剧烈。[结论]研究成果对于提高多筒导管架基础的湿拖运输安全性具有重要的指导意义。

风荷载对全潜式浮式风机拖航运动响应的影响

[目的]为了解决浮式风机拖航运输的安全问题,对全潜式浮式基础风机的拖航运动特性展开研究。[方法]针对全潜式浮式风机拖航过程,通过Moses软件建立了“全潜式浮式风机-拖缆绳-拖船”一体化拖航系统数值模型,设置了五组不同的海况对拖航过程进行计算。文章研究风速和风浪方向对全潜式浮式风机拖航运动响应的影响,并根据分析结果,提出有助于全潜式浮式风机拖航安全的建议。[结果]结果表明:相比于横摇运动,全潜式浮式风机的纵摇和垂荡运动受风速影响较为明显,风速越大,运动幅度越大;当风浪方向为90°时,风机的横摇运动受风浪方向影响较大,风浪方向为0°时,风机的纵摇和垂荡运动受风浪方向影响较大。[结论]在保证拖航过程在拖航窗口期的前提下,实际工程中建议对全潜式浮式风机采用逆风拖航的方式,以降低风机振动和共振的风险。同时,应尽量避免风向与拖航方向垂直的情况,两者垂直容易引发较大程度的横摇运动,使拖航过程较为危险。逆风拖航时,在超过平均海况的较大风速30.9 m/s下,全潜式浮式风机的运动响应及拖缆力仍能满足安全拖航的要求。

300 m水深级深水导管架拖航分析方法

由拖航驳船与导管架运动耦合分析得出船体变形,分别考虑静水、中垂、中拱变形与运动产生的惯性力荷载共同作用,从而得到导管架拖航运动过程中的结构受力,该方法改变了常规算法中刚性船体的假设,充分考虑船体柔性产生的变形,即为柔性船体法。计算结果表明,300 m水深级导管架刚性船体与导管架变形匹配性差异产生了较高的位移荷载,已无法满足深水导管架设计需要;而应用柔性船体法高应力杆件数量明显减少,高应力杆件集中出现的区域应力下降约30%,变形趋势更为平缓,分析提出的柔性船体法更适用于300 m水深级导管架拖航分析。

FX自升式平台拖航稳性研究

提出一种利用Moses软件对FX自升式平台进行完整稳性和破舱稳性分析的方法,该方法简单实用,计算效率高。使用该方法分析平台稳性,得出如下结论:自升式平台的吃水越大,其稳性越差;FX平台完整稳性的危险风向角为15°,破舱稳性的危险风向角为120°,最危险的破舱组合为压载舱2和压载舱4。研究成果可为类似平台的稳性分析提供参考,为平台的安全拖航提供技术支持。

张力腿平台湿拖完整稳性及破舱稳性研究

运用MOSES软件首先完成了某TLP湿拖完整稳性和破舱稳性的校核,其次研究了初始纵倾角对TLP湿拖稳性的影响,最后针对TLP湿拖时的初始纵倾角提出了一些建议。

半潜式平台稳性研究

考虑到柱稳式平台与自升式平台稳性恒准的差异,针对半潜式平台,采用Moses软件,对某一半潜式平台进行数字化建模,之后通过改变横摇角得到平台的风倾力矩和复原力矩曲线,从而对平台的完整稳性、碰撞破损稳性以及单舱进水剩余稳性进行分析校核。得出结论如下:1)该平台在油田拖航下最危险的情况为艏摇角60°时,在其他工况下最危险的情况为艏摇角30°时;2)半潜式平台吃水的增大不利于平台的完整稳性;3)在油田拖航工况下,舱室的组合碰撞破损对平台稳性影响最小;4)对于碰撞破损稳性来说,半潜式平台的稳性程度不一定随着吃水增加而降低,具体情况要根据在不同吃水下不同的舱室组合来判断;5)平台在作业工况、远洋拖航工况和油田拖航工况下最危险的进水舱室分别为WB01P、FWD4P和AFT3P;6)平台的吃水增加不利于平台单舱进水后的剩余稳性。

起重平台稳性计算方法

结合起重平台稳性规范与Moses软件的特点,提出一种利用Moses软件对起重平台在起重作业工况下进行稳性计算的方法,对初稳心高、稳性衡准数、静平衡角、进水角等进行校核。该方法方便快捷,可在完整稳性与破舱稳性分析的基础上对平台进行深入的稳性计算,计算结果与平台的实际稳性状态相符合。研究成果可为以后的起重平台稳性计算提供参考,增加船舶与平台稳性计算审核的全面性。

移动式自安装井口平台拖航稳性分析

作为海洋油气资源勘探、开发重要载体的移动式平台是目前应用最为广泛的海洋装备。由于作业的需要会频繁迁航,拖航就位是比较危险的海上作业,在海油工发展历史上有过沉痛的教训,因此,移动式平台拖航就位安全问题引起世界范围的高度关注。针对某型移动式自安装井口平台运用MOSES软件建立平台分析模型,计算出不同工况下平台拖航的完整稳性和破舱稳性,结果表明该平台稳性满足规范要求。

中油海62自升式平台的拖航稳性计算分析

自升式平台作为一种重要的移动式平台,是开发海洋石油的基础装备。文章以中油海62平台为例,运用MOSES软件建立自升式平台模型,计算各工况下平台拖航的完整稳性和破舱稳性,通过分析研究得到不同状态下最危险的倾覆轴方向和最危险的破损舱室,结果表明平台稳性满足规范要求。