深海FDPSO立管支撑系统研究

论文摘要

近年来受到国内石油需求加大及国家石油生产战略转变的影响,海洋石油开采发展迅猛,产能不断扩大,海洋石油生产设备进口量也大幅增长。目前,我国乃至整个世界的海洋石油行业已经进入高速发展期。深海石油的开采已经被认为是石油工业的一个重要前沿阵地,在墨西哥湾、巴西以及西非等地,深海石油开发已经有了极大的发展。本文以西非石油发展公司开发的一艘FDPSO为工程背景,采用有限元方法,分析了该FDPSO的重要结构——立管支撑系统的强度,从而保证了该结构的安全性。首先,文中利用广泛使用的大型通用有限元软件ANSYS建立有限元模型,进行各种组合工况下的计算;其次将计算结果提取出来,并结合行业内普遍认可的DNV规范及美国钢结构规范,对该立管支撑结构的强度及疲劳寿命进行了详尽的计算。结果表明,该结构与原结构的的强度及疲劳寿命均在设计范围之内,满足规范的要求,是安全适用的。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究意义
• 1.2 研究现状
• 1.3 本文主要工作
• 第二章 海洋工程相关理论
• 2.1 海洋工程结构屈服强度计算校核
• 2.2 海洋工程结构疲劳强度计算校核
• 2.2.1 迈因纳（Palmgren-Miner）积累损伤理论
• 2.2.2 疲劳寿命的计算
• 第三章 某深水FDPSO 立管支撑系统有限元分析
• 3.1 工程概况
• 3.2 基本假设及模型
• 3.2.1 基本假设
• 3.2.2 有限元模型
• 3.2.3 边界条件
• 3.2.4 坐标系
• 3.2.5 荷载的施加
• 3.2.6 材料
• 3.3 荷载工况
• 3.3.1 屈服及屈曲强度计算工况
• 3.3.2 疲劳强度计算工况
• 3.4 有限元分析结果
• 3.4.1 屈服强度
• 3.4.2 屈曲强度
• 3.4.3 疲劳强度
• 3.5 小结
• 第四章 结论
• 4.1 结论
• 参考文献
• 致谢