FPSO時域動態拖航分析

趙 強，朱為全，高 巍，于常寶，李曉明

(1.海洋石油工程股份有限公司，天津 300452； 2.北京高泰深海技術有限公司，北京 100029)

0 引 言

目標浮式生產儲卸油裝置(Floating Production Storage and Offloading，FPSO)位于泰國某海域，油田服役年限已到，作為油田重要的生產設施，該FPSO需要進行解脫并拖航至附近船廠進行退役處理。FPSO在拖航過程中的拖纜張力響應和風浪流作用下的運動特性，尤其是艏搖運動特性和被拖物的穩定性是拖航作業所關注的重點。

自20世紀60年代開始，不斷有學者研究拖航的操縱性能和拖航航行性能的影響因素。STRANDHAGEN等[1]采用線性理論發現改變拖纜長度和拖帶點位置可使拖航物保持穩定。BERNITSAS等[2]研究在彈性拖纜作用下被拖物的非線性穩定性。JIANG等[3]研究自動舵控制下的拖航航向穩定性并與以往方法進行對比。張文樂等[4]研究拖船通過彈性拖纜拖拉船舶，在忽略被拖物反作用力的情況下對被拖物的運動特性進行模擬并對穩定性進行判斷。嚴似松等[5]研究被拖物在靜水和波浪中的運動特性。李強[6]研究拖船、拖纜、被拖物整體三自由度數學模型，對整體拖航進行仿真。

本文出于工程目的對目標FPSO在給定拖航海況條件下、考慮不同風浪流角度組合條件下的拖纜張力響應與FPSO的艏搖運動進行非線性時域動態分析，給出拖纜在分析工況下的張力響應值和FPSO艏搖運動值，為拖纜選型與實際拖航作業提供參考。

1 基本信息

1.1 FPSO信息

目標FPSO為15萬噸級，主要信息如表1所示。FPSO拖航狀態下的風面積、流面積如表2所示。……