茂名单点系泊系统（SPM）水下软管在波浪载荷作用下的极值响应及损坏原因探讨

论文摘要

2009年4月到2011年2月短短不到两年的时间内，茂名单点系泊系统水下软管连续发生4次的内层渗漏损坏事件，本课题的主要目的是找出导致水下软管损坏的主要原因并提出有效的解决方案。论文首先对茂名单点系泊系统的基本组成及水下软管的结构进行了简要的介绍，阐述了本课题对确保茂名石化公司原油供给、保障华南地区和西南地区成品油供应及避免严重海洋污染事故的重大意义，明确了内部因素及外部因素相结合展开调查分析的基本思路。然后以软管生产商DUNLOP公司对水下软管的极值响应校核结果为基础，结合厂家对水下软管内部因素如软管强度、制造环节及历年来水下软管规格的变化情况的调查对比，再通过对近年来茂名单点众多外部因素的变化，包括系泊30万吨油轮、锚链松弛及浮筒更换等各种因素变化对水下软管可能产生的影响进行了详细的数据收集及对比分析，这部分的研究工作很重要，最终确定了恶劣的环境条件、软管强度不足是茂名单点水下软管损坏的主因，而30万吨级油轮、1560#浮筒、锚链组松弛均是诱因之一，并有针对性地提出了解决问题的措施。本课题的调查从2009年12月份开始，历时近两年时间，作者查阅了茂名单点几乎全部的原始施工资料，并参考了国外相关的单点设计标准，特别是通过论证证明了“超级油轮的浅水效应不是导致茂名单点水下软管损坏的主要因素”的观点，为茂名单点继续安全接卸30万吨油轮提供了充分的论据支持，作者还纠正了Dunlop公司在本次极值校核过程中的两处错误（浮筒极限偏移及最大系泊力），对茂名单点系泊系统水下软管以后的设计选型计算具有重要的意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 单点系泊技术在国内外的应用
• 1.2 茂名单点海域的地理及海洋环境
• 1.3 课题的来源及目的
• 1.4 茂名单点系泊系统的组成及工艺流程
• 1.4.1 茂名单点系泊系统的组成
• 1.4.2 茂名单点系泊系统的工艺流程
• 1.5 水下软管极值响应研究现状及几款著名软件
• 1.5.1 OrcaFlex
• 1.5.2 ABAQUS
• 1.5.3 Flexcom
• 第二章 茂名单点水下软管的结构及运行状况
• 2.1 海洋软管的发展
• 2.2 茂名单点水下软管组构型
• 2.3 水下软管结构参数
• 2.4 水下软管历年运行状况
• 2.4.1 历年更换记录
• 2.4.2 近两年 4 次内层渗漏事件
• 2.5 本章小结
• 第三章 2010 年茂名单点水下软管极值响应的校核结果
• 3.1 动态校核需要输入的数据
• 3.1.1 茂名单点海域水文气候参数
• 3.1.2 IMODCO 1560# 浮筒参数
• 3.1.3 茂名单点锚链系统参数
• 3.1.4 茂名单点海底管汇（PLEM）参数
• 3.1.5 最大系泊力的确定
• 3.1.6 浮筒极限偏移的选择
• 3.2 校核工况组合选择
• 3.2.1 50 年一遇生存工况组合
• 3.2.2 操作工况组合
• 3.3 校核结果
• 3.3.1 静态校核结果
• 3.3.2 动态校核结果
• 3.4 本章小结
• 第四章 茂名单点水下软管内层渗漏原因分析
• 4.1 内部因素的影响
• 4.1.1 水下软管的制造环节
• 4.1.2 水下软管规格参数的变化
• 4.1.3 软管强度的影响
• 4.1.4 50 年一遇工况的强度要求
• 4.1.5 水下软管曾存在的问题
• 4.2 外部因素的改变
• 4.2.1 系泊 30 万吨油轮的影响
• 4.2.2 油轮吃水及“浅水效应”的影响
• 4.2.3 锚链组松弛的影响
• 4.2.4 浮筒更换的影响
• 4.2.5 环境因素的影响
• 4.3 外部因素与软管损坏的逻辑关系
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 5.2.1 提高软管强度
• 5.2.2 降低外部载荷
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果
• 致谢
• 附件