【摘 要】
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张力腿平台(Tension Leg Platform,TLP)作为一种较为新兴的海洋平台型式,具有工作水深大,运动性能好,抗恶劣环境作用能力强等诸多优点,非常适合深远海油气开发工程的应用。但由于TLP平台本身结构的复杂性,加之对该型平台的建造经验还很缺乏,国内海工行业在TLP生产领域存在着不少问题。其中,建造过程中的TLP平台码头系泊问题就是一项亟待解决的关键技术。本文以某深水TLP平台为研究对象
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张力腿平台(Tension Leg Platform,TLP)作为一种较为新兴的海洋平台型式,具有工作水深大,运动性能好,抗恶劣环境作用能力强等诸多优点,非常适合深远海油气开发工程的应用。但由于TLP平台本身结构的复杂性,加之对该型平台的建造经验还很缺乏,国内海工行业在TLP生产领域存在着不少问题。其中,建造过程中的TLP平台码头系泊问题就是一项亟待解决的关键技术。本文以某深水TLP平台为研究对象,结合海洋石油工程(青岛)有限公司的具体场地条件,对TLP的码头系泊技术进行研究。文中首先对目标平台的基本构成、主要尺寸以及建造场地的具体条件进行了调研。以此为基础,给出了三套L型和四套I型码头系泊布置方案,并从中初选出L型和I型各一种方案作为目标方案。针对所提出的目标方案,本文采用经验公式和数值模拟两种方法,对不同工况下的各方案中的系泊缆受力进行了详细计算。其中经验公式方法计算较为简便,可以比较快捷地估算出不同工况下各缆绳的受力,并据此确定绑扎各缆绳的系缆桩之许用力,因此这种方法对于初步确定平台的码头系泊方案具有较强的实用意义。而数值模拟则基于AQWA软件进行,首先使用AQWA-LINE模块,获得目标平台的运动RAO、定常波浪漂移力等水动力特性,而后通过AQWA-DRIFT模块,获得不同方案下的系缆力的时域计算结果。与经验公式估算的结果相比,AQWA软件给出的结果更加准确,适用于对系泊方案的详细校核。基于AQWA软件给出的数值结果,同时综合考虑系泊安全性、系泊便捷程度、系泊风险、系泊成本、缆绳受力及码头使用情况等因素,本文最终确定了I型码头系泊方案作为某深水TLP平台的推荐码头系泊方案。在确定系泊方案的基础上,本文结合海洋石油工程(青岛)有限公司场地的具体特点,给出了系泊方案具体的实施步骤。另外,为保证TLP码头系泊的安全性,本文也对紧急情况下的系泊问题的应急预案进行了讨论。本文研究的内容,不但为某TLP平台确定码头系泊方案,也能够为国内其他相关企业建造TLP平台提供有利的参考依据,具有较大的工程应用价值。
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