多点系泊FPSO旁靠外输多浮体系统水动力研究随着工业技术的发展,国民对石油天然气等资源的需求与日俱增,伴随着陆地资源的快速消耗殆尽,石油天然气资源的开发逐渐转向深海大洋。
尽管目前我国的原油进口依存程度很高,但是我国海域的油气储藏量也十分巨大,因此加强海上装备的自主研发能力是我国的当务之急。
在近20年间,FPSO已经在逐渐成为海洋油气田开采的主流方式。
由于FPSO 不同于普通航运船舶,其长期系泊于海洋之中。
因此,海洋石油天然气的外输称为一项必不可少的工作。
在外输作业中,会产生吃水的实时变化和船体间相互作用,导致船舶的水动力性能发生改变,作业危险程度提升。
因此,FPSO旁靠外输水动力性能是一项十分有意义的课题。
本文以一艘工作于中国南海域的15万吨级FPSO和一艘10万吨级的穿梭油轮为研究对象,研究水深为200m。
首先研究了FPSO满载状态水动力性能,同时开展了FPSO及穿梭油轮旁靠系统水动力性能研究并做出对比;开展水池中静水衰减,规则波和不规则波实验,验证数值模拟结果的正确性;研究FPSO及穿梭油轮单独漂浮状态的风载荷和流载荷特性,同时开展两船旁靠状态下各自的风载荷和流载荷研究,并相互对比;最后开展FPSO及穿梭油轮旁靠系统的时域分析,考虑在南海海况下外输作业的安全性,并对多点系泊系统和旁靠定位系统的优化研究。
具体内容如下:(1)为了研究FPSO与穿梭油轮间水动力性能的相互影响,分析了满载FPSO单独漂浮时以及FPSO与穿梭油轮旁靠时不同船体吃水深度,不同旁靠间距尺寸时附加质量和辐射阻尼RAO以及波浪力的变化趋势。
研究表明旁靠穿梭油轮的存在对FPSO水动力性能产生了显著影响。
集中体现在,使FPSO在受到迎浪时产生横向波浪力和运动响应。
吃水深度的变化同样会对船体水动力性能产生较大影响。
其中穿梭油轮在压载状态下横摇响应会0.75rad/s附近发生大幅度上升,而在满载状态下响应程度较低。
随着旁靠距离的靠近,船体横向载荷和运动响应幅度会有所增加。
