摘要：软刚臂系泊系统是一种利用压载质量为浮式生产储油装置(FPSO)提供回复力的单点系泊方式。为快速准确地评估多铰接组成的软刚臂系统的受力状态,避免应用高复杂度的有限元软件,进而快速完成优化设计等任务,建立一种静力计算方法十分有必要。因此,针对由刚臂(YOKE)、柔性系泊腿和压载舱组成的刚柔多体系统,以分解组合的方式,提出一种二维静力计算方法,用以研究FPSO软刚臂系泊系统的静力特性。该方法主要依靠软刚臂的几何构型,在有限铰接约束下,形成非线性静力平衡方程,建立了压载舱式水上软刚臂单点系泊系统二维静力平衡计算算法。采用OrcaFlex、SESAM等软件开展了理论和数值对比分析,同时与系泊试验结果开展验证分析。对比结果表明,文中所提方法计算精度较高,可为软刚臂单点系泊系统的研究提供可靠支持。

摘要：为了探究浅水软刚臂在运行中的工作机理,根据软刚臂系泊浮体在役期间的失效模式确定监测信息,并设计了监测方案。基于C++研发了集成分析系统,获得了长期连续的数据。通过监测系统内的冗余数据,对FPSO浮体运动响应和系泊力测量系统进行了评价,验证了监测系统的正确性。该监测系统可为软刚臂在役期间提供实时的安全保障,测得的信息又可为软刚臂设计提供参考。

摘要：以渤海某在役的浮式储油卸油装置(FPSO)软刚臂为研究对象,对其系泊力的测量方法从应变、位移和运动姿态3个方面进行了讨论,并对测量的精度及准确性进行了分析.结果表明,3种方法在测量精度上大体相同,而长期稳定性和成本上倾角仪(运动姿态)方法要好于其他两者.系泊力原型测量方法的应用,不但可以使作业者有效保障现役FPSO的系泊安全,而且其测力结果亦可作为软刚臂系泊性能评估的重要参考.

摘要：为比较软刚臂单点系泊系统系泊力计算中的两种不同方法,运用ANSYS-AQWA软件,基于三维势流理论基础,应用源汇分布法,分别采用频域和时域方法,计算某FPSO的运动响应和系泊力,讨论了两种方法的优缺点。频域方法基于准静态,按照CCS规范进行,方法简单,误差较大,适用于初步方案设计阶段;时域动态方法基于多体动力学,充分考虑系泊系统的结构形式及其动力项对FPSO运动性能的影响,对FPSO及系泊系统进行耦合分析,能更好的预报系统的运动响应和系泊力,适宜在详细设计阶段使用。

摘要：为进一步保障浮式生产储油装置(FPSO)的作业安全,通过海洋环境条件测量、FPSO运动和单点系泊系统(SPM)状态监测以及理论计算等手段,实现了软刚臂单点系泊监测预报系统的方案设计,并成功应用于渤海油田。经现场应用验证,该系统能够实现对FPSO及SPM运行情况的监测,为作业者提供FPSO操作指导及预警,有效的降低了作业风险。

摘要：软刚臂单点系泊是浅水海域FPSO重要的系泊方式之一,其结构尺寸及重量较大。通常FPSO排水量较大,软刚臂单点系泊装置对其影响可忽略不计。当软刚臂单点系泊装置用于排水量较小的浮式平台时,其对浮式平台的影响不可忽略。为研究单点系泊装置对小型浮式平台性能的影响,运用AQWA软件,基于耐波性理论基础,分别计算浮式平台在单点系泊状态和顺应式系泊状态下的频响及固有周期;采用时域分析方法,分别计算浮式平台在2种系泊状态下的运动响应。计算结果表明,单点系泊装置会减小浮式平台横摇频响峰值,增大其对应的周期,对纵摇和垂荡的频响影响不大;明显增大横摇和纵摇的固有周期,略微减小垂荡的周期,增大3个运动量的阻尼;增大横摇和垂荡的平均值以及垂荡的幅值,2种系泊方式对横摇和纵摇幅值的影响与风浪流方向分布有关。

摘要：在渤海海域服役的大型FPSO作业水深较浅,水深的变化会直接影响FPSO运动性能。为研究水深对FPSO附加质量、阻尼系数、运动幅度以及波浪力等水动力参数的影响,应用AQWA软件,基于三维势流理论,求解FPSO各项水动力参数;利用多体动力学方法,建立FPSO和软刚臂系统的耦合时域运动方程,求解FPSO的六自由度运动及系泊载荷。计算结果表明,附加质量在低频范围内对水深更为敏感;随着水深的减小,6个自由度上的阻尼呈均增大,且在低频时变化比较明显;纵荡响应幅值在低频时远大于高频;随着水深的减小,纵荡运动极值和系泊力均显著增大,各运动平均值有所增大。

摘要：以渤海明珠号FPSO软刚臂为例,建立软刚臂实验平台,通过部分相似策略对典型的软刚臂和单点平台进行缩尺。实验平台的模型部分主要由单点平台、软刚臂、系泊支架三部分构成,船形浮体由6自由度平台代替。基于理论分析与现场实测数据,6自由度平台模拟浮体带动软刚臂,实现了大比尺模型实验,克服了在传统的水池实验中软刚臂单点系泊系统全部缩比导致的误差过大问题,为软刚臂的问题分析提供了研究平台。通过软刚臂横摆减振和轴承损伤实验验证了实验平台的正确性和可行性。

摘要：本文具体介绍了渤海BZ28—1和BZ34油田单点系泊系统的构成、设计步骤、海上安装及各部分连接的技术要求。

摘要：浅水软刚臂作为单点系泊方式的一种,在长期的交变荷载作用下会产生疲劳问题。根据浅水软刚臂形式的特点,确定监测信息,设计监测方案。在实际监测中发现,软刚臂结构会发生垂直于船体的横向摆动现象。基于第一类全椭圆积分,建立了软刚臂在大幅度摆动下的横摆理论方程。采用TLD子结构模型试验的方法,对软刚臂减振进行了初步的研究。结果表明,采用适当的水深和重量进行TLD调制,对软刚臂减振效果可达80%以上。