FPSO一體化變形簡(jiǎn)化計(jì)算方法

韋 琪， 谷家揚(yáng),1b， 渠基順,1b， 李 榮， 萬家平

(1. 江蘇科技大學(xué) a. 船舶與海洋工程學(xué)院； b. 海洋裝備研究院， 江蘇 鎮(zhèn)江 212003；2. 南通中遠(yuǎn)海運(yùn)船務(wù)工程有限公司， 江蘇 南通 226001)

0 引 言

傳統(tǒng)浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油裝置(Floating Production Storage and Offloading，F(xiàn)PSO)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將上部模塊與主船體按界面切割分開考慮，先計(jì)算得到船體梁的變形作為上部模塊桁架結(jié)構(gòu)的邊界約束，而忽略上部模塊桁架剛度對(duì)船體變形的影響，也忽略船體梁局部結(jié)構(gòu)變形；另一方面支墩設(shè)計(jì)時(shí)也忽略了整個(gè)桁架與船體之間的耦合作用，往往會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)方案過于保守或存在安全隱患。本文主要研究上部模塊與主船體一體化時(shí)，即考慮上部模塊與主船體兩者耦合情況下，主甲板垂向變形的簡(jiǎn)化計(jì)算方法，并將簡(jiǎn)化計(jì)算結(jié)果與整船有限元分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證簡(jiǎn)化計(jì)算方法的準(zhǔn)確性與適用性。

針對(duì)上部模塊變形問題，徐田甜[1]在FPSO的船體剛度分析中指出，上部模塊受船體總縱彎曲影響，模塊基座在甲板支墩處主要考慮船體垂向與縱向變形，通常每座支墩縱向跨距控制在0.1倍船長以內(nèi)。MESPAQUE等[2]以巴西石油公司P-53平臺(tái)為例，進(jìn)行FPSO船體與上部模塊互相作用的試驗(yàn)分析，分析整個(gè)過程中船體與上部模塊的相互作用，為該模塊及其甲板上支撐物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考。HENRIKSEN等[3]研究上部模塊所受載荷主要包括：船體梁變形引起的載荷；FPSO儲(chǔ)罐的壓力載荷及船舶運(yùn)動(dòng)引起的慣性載荷。TERPSTRA等[4]指出，在考慮上部模塊對(duì)船舶整體結(jié)構(gòu)的影響時(shí)，不僅需要考慮上部模塊的自重，而且當(dāng)上部模塊支撐的管路開始工作后，管路內(nèi)液體重量可能占模塊重量的20%。……