极端海况下FPSO系泊系统安全性评估与分析

2015-08-30邹佳星任慧龙李陈峰

哈尔滨工程大学学报 2015年1期

关键词：系统

邹佳星，任慧龙，李陈峰

(哈尔滨工程大学船舶工程学院，黑龙江哈尔滨150001)

超强台风主要出现在7～11月，中心风速主要集中在 55～75 m/s［1］。仅 2011～2013 年中国就有 11 起超强台风，中心风速最高为65 m/s。恶劣的海况增加了浮式海洋平台系泊系统的压力和危险性。现阶段对于浮式结构物系泊系统的研究，多以选定的海洋环境作为计算条件，研究船体运动进而研究系泊缆索的受力和运动问题。文献［2］在百年一遇海况下采用时域非线性数值模拟了缆索的动力响应;文献［3］采用一种时域方法计算系泊缆索的拉力;文献［4］提出缆索动力分析的模型;文献［5］将系泊缆索分为悬浮和拖底两部分，采用三维准静态方法计算缆索张力;文献［6］应用AQWA软件对某平台的水动力性能及极端工况的系泊性能进行了数值计算;文献［7］采用时域耦合动力分析方法，并指出合理选取系泊参数能有效控制系统的运动响应和系泊缆动力效应。在此研究基础上，本文在已知系泊钢缆静强度的条件下评估船体运动，进而确定FPSO系泊系统所能承受环境极值的范围。首先采用准静态方法和频域方法初步评估系泊系统所受外载荷，以确定海况等级的范围，然后利用时域非线性方法分析系泊系统，在钢缆安全系数符合规范要求的情况下，确定现有系泊系统强度下FPSO所能承受的台风等级。同时对服役期的浮式结构物系泊系统进行安全系数评估及计算时考虑系泊钢缆剩余强度。