摘要：浮式石油平台作为一种海上石油生产基地,在海上服役过程中,受到各种恶劣多变的海况影响,易导致模块支墩结构发生失效破坏,使上部模块存在整体倾覆的风险。因此,本文以我国浮式石油平台作业较多的南海海域为例,开展在不同海况下浮式石油平台模块支墩动态力学分析与试验研究。通过有限元仿真软件建立上部模块三维模型,开展支墩结构动态力学分析,根据仿真云图找到了支墩危险部位,并用六自由度平台模拟多种海况进行模型试验,验证仿真的正确性。在此基础上对模块支墩进行安全校核和结构优化。试验与仿真结果表明:支墩危险部位为筋板、肘板处,通过加厚、倒角可有效减小危险部位的应力集中及最大应力值,文中提出的六自由度平台模拟海况的试验方法可用于单模块模型的动态力学分析,研究结果为浮式石油平台上部模块支墩的力学分析和设计建造提供参考。

摘要：压力容器是FPSO油气处理模块的关键装置,其内部原油在船体横摇运动作用下,对内壁产生冲击载荷,致使封头出现应力集中现象甚至开裂,严重威胁海洋石油开采和FPSO工作人员安全。本文以南海118号FPSO压力容器为例,结合南海实际海况,建立了船舶运动响应方程;开展了基于FLUENT数值模拟计算的压力容器关键结构安全性评价分析研究,结果表明其关键结构应力值和海况等级以及充装系数呈正相关的关系,危险区域均安全;采用电动六自由度平台开展压力容器比例模型试验,测点试验与仿真值变化规律基本一致,数值误差仅为11.804%,验证了仿真模型的精确度。研究成果为FPSO压力容器结构设计和事前维修提供了指导,试验方法为FPSO压力容器模拟试验提供了参考。