基于ANSYS Workbench的单点YOKE非常规吊点强度分析
2022-04-21武斌斌姜宇飞李晓明姜学录韩敬艳
石油工程建设 2022年2期
武斌斌,姜宇飞,李晓明,姜学录,韩敬艳
海洋石油工程股份有限公司,天津 300451
由于经典ANSYS建模的局限性,对于复杂吊点的建模耗时占用工程师大量的时间和精力。ANSYSWorkbench具有强大的前处理功能,适合对复杂吊点进行实体建模,使用实体单元划分网格并进行分析,是复杂结构分析的首选方法。
本文研究的吊点位于单点系泊系统中YOKE的压载舱上,此吊点为非常规吊点且结构复杂,考虑YOKE自重及起重船舶情况,结合SACS软件校核YOKE整体吊装强度分析时钢丝绳拉力的结果,采用ANSYS Workbench有限元分析软件,分析吊点在拆除吊装过程的强度,以保证整个拆除吊装过程安全顺利实施,也为有限元软件分析非常规吊点提供了思路,还可为今后类似项目提供参考[1-6]。
1 项目基本信息
渤海海域某FPSO退出生产序列,拆除相应单点系泊系统上部结构,导管架做相应升级改造。需要拆除的系泊系统为塔架软刚臂单点系泊系统,如图1所示,系泊系统由系泊导管架、软刚臂、船上的支撑架和系泊头等组件组成。在FPSO解脱时,软刚臂YOKE压载舱中的压载液被排出,FPSO解脱后,YOKE的压载舱浮在水面上,YOKE的铰接头仍连接在系泊头转盘凹槽上,YOKE随外界因素(风、水流等)绕系泊头自由旋转。YOKE采用整体拆除方法回收。

图1 某FPSO单点系泊系统
1.1 YOKE信息
软刚臂YOKE是管状三角形框架,如图2所示,与单点连接部分为可横摇和纵摇的铰接头,在框架两侧构件端部是两个压载水舱;两侧的压载舱上分别有一个巨型非常规吊点,在位工况下与两条系泊腿相连,吊装工况则作为吊装吊点使用;……
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