深水悬链线系泊缆的结构设计优化方法技术

技术编号:9143571 阅读:207 留言:0更新日期:2013-09-12 05:05
本发明专利技术涉及一种深水悬链线系泊缆的结构设计优化方法,该方法针对“锚链-钢缆-锚链”三段组合式深水悬链线系泊缆,在给定缆绳规格、作业水深和浮体容许出现的极限水平偏移量条件下,兼顾设计规范对于系统各项指标的具体要求,通过迭代计算,确定出缆绳各分段长度、顶部预张力、系泊水平辐射距离等结构参数,从而在尽量控制总体用钢量与系泊荷载条件下,使缆绳的水平回复特性达到最优,之后将计算得出缆绳不同状态时的构型与受力情况,为系泊设备选型提供便利。本发明专利技术与现有的系泊分析软件MOSES,SESAM等商业软件相比,具有面向设计、实用性强、收敛速度快等优势,且实现了各类设计参数的优化选取,可用于深水浮式平台悬链线系泊系统的前期方案设计与性能评估。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种深水悬链线系泊缆的结构设计优化方法,其包括以下步骤:1)单根系泊缆结构设计参数的确定:步骤11,根据作业水深、现有缆绳规格以及海底锚链的最小悬空段长度l1min与最小卧底段长度l0min,首先固定船体锚链长度l3并给予中部钢缆一个初始长度l2,然后根据多段悬链线方程求出近端系泊缆悬空段的水平跨距H′;步骤12,保持作业水深、现有缆绳规格与中部钢缆长度l2不变,使得系泊缆顶部张力为50%的锚链破断拉力,然后根据多段悬链线方程求出远端系泊缆悬空段的水平跨距H′′与海底锚链的最大悬空段长度l1max;步骤13,逐渐增加中部钢缆长度l2并重复上述步骤11和步骤12,当H′′?H′+l1min?l1max接近2d时终止迭代,此时的l2即为中部钢缆的最佳长度,l1max+l0min即为卧底段和悬空段海底锚链的最佳长度,静态系泊水平辐射距离为H=H′′+l0min?d,其中d为上部浮体所容许出现的最大水平偏移量;2)单根系泊缆顶部预张力的求解:将系泊缆各分段长度、作业水深与静态系泊水平辐射距离作为输入条件,根据多段悬链线方程迭代计算求出系泊缆顶部预张力大小;3)锚固基础的选型:根据锚固点处的最大水平拉力,设计得出锚固基础的类型与规格;4)系泊系统整体回复刚度的计算:在给定每根系泊缆绳布置角度的前提下,逐步增加静态系泊水平辐射距离,根据多段悬链线方程迭代计算求出每根系泊缆顶部张力,形成系泊系统整体的水平恢复刚度曲线,从而确定系泊缆的总体布置根数与布置方向。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:赵晶瑞谢彬王俊荣喻西崇冯玮王世圣
申请(专利权)人:中国海洋石油总公司中海油研究总院
类型:发明
国别省市:

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