深海平台立柱周围波浪非线性爬升研究进展
2012-01-08单铁兵杨建民肖龙飞
海洋工程 2012年1期
单铁兵,杨建民,李 欣,肖龙飞
(上海交通大学海洋工程国家重点实验室,上海 200240)
深海平台立柱周围波浪非线性爬升研究进展
单铁兵,杨建民,李 欣,肖龙飞
(上海交通大学海洋工程国家重点实验室,上海 200240)
随着深海油气田的不断开发,各种适应深海环境的浮式平台陆续涌现。多数深海平台通过立柱支撑上层甲板,波浪沿柱体表面的爬升效应极为明显,大大增加了强非线性砰击和越浪的危险,甚至将导致平台局部结构以及相关设备的破坏。因此,波浪爬升效应在平台设计及结构安全性方面具有重要的意义,并成为平台水动力研究的热点问题之一,是平台气隙预报的一个重要方面。介绍波浪爬升效应在平台设计阶段的重要性,分析波浪爬升的成因和影响因素,就目前国际上相关研究情况及进展进行了详细的阐述,并提出了这一课题未来研究方向的有关建议。
立柱式平台;波浪爬升;越浪;气隙
早期的固定式平台、自升式平台、导管架平台等因体型较小,对入射波扰动小,故波浪作用机理简单,采用线性理论即可对其周围的波面分布进行预报,且相比平台周围波浪的绕射效应,人们更为关心平台在波浪中的粘性和拖曳问题。随着深海油气田的不断开发,各种适应深海环境的浮式平台不断涌现,其中包括张力腿平台(TLP),半潜式平台(包括半潜式钻井平台,半潜式生产平台semi-FPS),Spar平台等。由于体型较大,且下浮体与甲板之间通过若干立柱支撑,在与波浪的相互作用过程中,穿入水中的立柱周围将产生明显的波浪绕射和幅射效应。……
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