通用型FPSO消防水系统管路应力分析及优化

通用型FPSO拥有良好的作业性能,但是性能提高的同时其安全性就需要得到更严格的要求。本文通过对通用型FPSO消防水管路系统建立Caesar Ⅱ模型,对其各种情况下的工况进行分析,对其所受应力进行计算,对不合理部分进行相应的优化;对消防水管道进行约束载荷以及法兰泄漏进行相应的分析,并根据安全要求对其进行相应的调整,保证消防水管路系统的安全性,确保FPSO完成生产任务。

基于不同海域海况特点的通用型FPSO疲劳损伤分析

由于西非海域、墨西哥湾海域和巴西海域的海况特点存在明显差异,通用型FPSO在三个海域海况下的疲劳损伤呈现出较大差别,对通用型FPSO进行基于不同海域海况特点的疲劳损伤分析,结果表明,对于通用型FPSO,垂向弯矩对于船体结构疲劳强度的影响要比转矩的影响大得多,设计时应充分考虑垂向弯矩的影响;对于主船体关键热点,各海域不同系泊方式下的热点损伤均具有明显差异,其中多点系泊西非海域的疲劳损伤较大,巴西海域次之,墨西哥湾海域最小,内转塔系泊对应的疲劳损伤大于外转塔系泊,设计时应根据通用型FPSO的实际运行海域与系泊方式重点考虑损伤较大的海域与系泊方式。

某深水通用型FPSO消防水管路系统支架整体强度分析

目前在工程问题中,对于管道支架强度的计算往往仅考虑单支架强度而忽略相邻支架整体强度。以某深水通用型浮式生产储卸油装置(Floating Production Storage and Offloading, FPSO)消防水管路系统部分管道为研究对象,采用CAESARⅡ管道应力分析软件提取管道支架荷载数据,分别对单支架受力的应力与变形情况和相邻支架整体受力的应力与变形情况进行计算与分析。在不同算例中,支架最大应力与变形同受力情况相关,但在相邻支架整体受力下,支架最大应力与变形均显著降低。结果表明,单支架强度的传统计算方式偏于保守。在实际工程中对于管道支架强度分析应综合考虑相邻支架整体强度。

通用型FPSO压载水管路系统震动控制研究

FPSO关键管路系统的安全直接关系到整体FPSO的安全,管道系统在运行过程中产生的振动问题往往也会导致直接的经济损失,因此展开对FPSO关键管路系统的减振控制研究至关重要。运用Workbench软件对管路系统进行模态分析,通过分析管道固有频率变化规律来避开共振区,防止机械共振,为管路系统在设计阶段提供思路;针对要求抗振动的管道系统,建立合适的管道力学模型进行理论推导,得出相应的管道系统安全跨距的计算公式,用数值模型来验证公式的正确性并进行相应的支撑布置来防止管道振幅过大。

通用型FPSO立管界面结构强度校核及加强分析

通用型FPSO需要具备工作海域范围广、在不同作业环境及事故条件下结构安全性高等特点,且需满足多种功能要求,其立管界面加强结构强度问题就显得尤为重要。基于ABS规范要求,确定模型的计算参数,采用有限元软件PATRAN对目标通用型FPSO的立管界面加强结构进行强度校核分析,验证了设计的舯部立管界面的结构强度,并进行了多种补强方案的分析与优选,为船厂开展FPSO的立管界面结构设计提供参考。

通用型FPSO立管界面结构设计与分析

以通用型浮式生产储油卸油装置(FPSO)立管界面及加强结构为设计目标,通过调研现行的多点系泊和立管界面结构,结合目标通用型FPSO的总布置图和基本布置图,进行了立管界面结构的初步设计。通过有限元模型建造并考虑立管界面结构所受载荷,对通用型FPSO立管界面结构的强度进行了校核。研究结果表明:当立管布置的方位角一定时,满载工况比压载工况对立管界面各主要结构的负载更大。

通用型FPSO压载水管路系统应力分析及优化

通用型FPSO管路系统的复杂性和紧凑性相比传统FPSO有显著提升,作业负荷更大,油气泄漏和火灾风险更高,因而对整个管路系统的安全性以及支架的优化上有更高要求。本文将传统的输入附加位移D模拟船体变形变为温度T中热膨胀系数的叠加来表现,给出工况设置方法,综合考虑各种环境条件研究其对管道应力以及位移的影响,对通用型FPSO玻璃钢压载水管道进行一次、二次应力及水锤载荷计算,验证压载水管路设计的合理性,并对不合理部分给出优化方案,提高管路系统的安全性,为通用型FPSO管路系统工程设计提供技术借鉴。

通用型FPSO压载水管路系统模态分析及优化

通用型FPSO的压载水系统作为调整整船航行状态的重要系统,通过对其管路应力、泵口、法兰等的校核优化,系统的安全性能已经得到极大提高,但是要想使其安全性能最大化,还需要对该系统进行适当的动力分析。当整个系统运行时,管道系统会受到其他管道设备等的影响产生振动,当管道固有频率与其激振频率接近时会发生共振,造成管段的损坏。运用Caesar II软件,主要对通用型FPSO压载水管道进行模态分析,探究在动载荷作用下管道的振动情况,并对不合理部位进行优化,使得压载水系统安全性能再次得到提升。

通用型FPSO参比电极研究

参比电极是通用型FPSO外加电流阴极保护系统中的主要部件之一,其性能的优劣是决定船体是否能处于合理保护范围的关键。本文从参比电极的电极体材料与结构两个方面进行研究。通过调研,对各种参比电极的性能及适用性进行了比较;选用适用于海水环境中使用的高纯锌参比电极开展电位长期稳定性试验;研究高纯锌参比电极的封装结构;对设计加工好的参比电极开展水密试验、绝缘测试。试验结果表明设计生产的高纯锌参比电极的电位稳定性、水密性能和封装材料的绝缘性能均满足规范要求和工程需要。

通用型FPSO关键管网系统水锤分析及防护

在深水通用型FPSO工程中,水锤产生的压力会对管路系统造成危害,严重影响工程进度。运用AFT Impulse建立通用型FPSO压载水系统模型,对系统进行瞬态分析,得出不同关阀工况下水锤仿真结果。通过多次仿真对结果进行比较,得到相对合理的关阀方案,确保管路系统的安全。

通用型FPSO压载水管路系统泵口载荷及法兰泄漏分析

利用CAESARⅡ软件,综合考虑通用型浮式生产储卸油装置(Floating Production Storage and Offloading,FPSO)在海洋环境中受到风浪载荷及温度变化和船体变形产生的附加位移等对管道的作用,根据设计的压载水管路系统建立三维模型,给出建模过程中对泵口的模拟方法,并对玻璃钢管道泵口载荷及法兰泄漏进行分析校核。经验证,该压载水管路系统中压载泵及法兰的设置是合理的,可排除安全隐患,为通用型FPSO管路系统的设计与优化提供技术支撑与数据参考。

通用型FPSO船体结构设计要点

考虑到新一代FPSO与常规FPSO设计相比具有较多不同,介绍FPSO的通用型概念,结合通用型FPSO船体的载荷特点及结构特点,通过水动力分析及舱段结构强度分析验证目标FPSO设计的可行性,由此得到通用型FPSO船体的设计思路及要点。

通用型FPSO关键管系支架选型分析

以30万吨通用型FPSO主甲板上部关键管系支架系统为研究对象,分析其在多工况下受到的载荷,将其所受载荷进行适量简化,运用SolidWorks建立三维模型,通过Workbench进行有限元分析,为后续管系支架的选型以及布置提供了参考依据。

通用型FPSO货油管路水锤分析及防护

采用动态流体分析软件AFT Impulse建立通用型浮式生产储卸油装置(Floating Production Storage and Offloading,FPSO)货油管路系统,对管路进行稳态和瞬态分析,根据水锤产生机理对发生水锤效应的工况进行延长关闭时间、两阶段关闭和加调压塔等3种优化方式以确保货油系统的安全性。结果表明,采用增加调压塔的优化方式更有效。

通用型FPSO出坞作业及拖航阻力分析

制定通用型FPSO出坞的作业程序,讨论两种计算方法中各种阻力的影响因素,得到各部分的拖航阻力和总阻力,对两种方法计算的结果进行对比和分析,并根据计算结果对实际工程提出建议。

通用型FPSO无线电设备的设计

以通用型FPSO无线电设备的新颖设计为例,从降低工程成本,简化设计施工等方面进行了深入探索,结合在建通用型FPSO的无线电的设计,通过无线电设备循环使用的方案,分析无线电设备新颖设计的优越性。

FPSO与穿梭油轮的耦合水动力及运动响应研究

为探明通用型FPSO与穿梭油轮串靠外输模式下耦合水动力及运动响应特性,利用Aqwa软件,对通用型FPSO与穿梭油轮进行频域水动力分析,得到FPSO与穿梭油轮的水动力响应数据。选取墨西哥海域典型外输状态海况条件,开展FPSO与穿梭油轮系泊状态下耦合运动响应的数值预报,分析FPSO与穿梭油轮的间距、海况、装载工况等因素对运动响应及系泊系统载荷的影响。本文研究成果对通用型FPSO与穿梭油轮外输作业时选取合理的海况和间距具有指导意义,同时可用于指导系泊系统的设计。