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據(jù)估計，海底石油儲量約為1350億噸，占全球石油總儲量的2/3，天然氣儲量約140萬億立方米。在能源消耗與日俱增的今天，對海洋石油的鉆探、開發(fā)及生產(chǎn)有著重要的意義。20世紀70年代，浮式生產(chǎn)儲油船(Floating Production Storage and Offloading，F(xiàn)PSO)問世。這種浮式生產(chǎn)儲油船為海洋大型石油生產(chǎn)基地，它對開采的石油進行油水氣分離、處理含油污水、動力發(fā)電、供熱、原油產(chǎn)品的儲存和外輸，并集人員居住和生產(chǎn)指揮系統(tǒng)為一體，相對于固定平臺石油開采，具有初投資小，設備能轉(zhuǎn)移地點重復使用等優(yōu)點。
近十多年來，已成為世界海上油田開發(fā)的主流方式，通常FPSO通過系泊系統(tǒng)長期在惡劣海洋環(huán)境中作業(yè)，不同于航行船舶，它無法躲避惡劣海況，不能定期進塢維修保養(yǎng)，這對FPSO耐波性和結(jié)構(gòu)強度提出了特殊要求。因此，從結(jié)構(gòu)設計和可靠性的角度，必須研究FPSO在整個生命周期內(nèi)可能受到的波浪誘導載荷和結(jié)構(gòu)進行強度分析。這對FPSO的方案設計和初步設計階段對比各種設計方案的優(yōu)劣，以及結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計都有積極的意義.
按一般考慮，F(xiàn)PSO的總載荷由船體縱向構(gòu)件承擔�！兑�(guī)范》對船體總縱強度的要求是滿足最低的剖而模數(shù)，這個數(shù)值直接由船體承受的總縱彎矩決定�？偪v彎矩包括靜力彎矩和波浪彎矩兩個部分，由于只考慮船舶總縱彎矩引起的總縱彎曲應力而沒有完全考慮具體結(jié)構(gòu)的實際受力，特別是橫向構(gòu)件的受力，所以它并不能完全反映船舶在各工況下的實際應力，這種方法只適用于FPSO的初步設計階段。
從結(jié)構(gòu)強度的角度看，考慮到船體所受到的彎矩和剪力的分布，在船腫附近貨油艙構(gòu)件的應力狀態(tài)顯然總是最危險的，只要這些構(gòu)件的強度能夠得到滿足，則全船的強度是可以保證的，所以對FPSO結(jié)構(gòu)強度的分析和評估，關(guān)鍵在于在最危險的載荷和波浪條件下，船腫附近貨油艙構(gòu)件的強度是否滿足要求，把這些艙室從整船結(jié)構(gòu)中隔離出來，在這個隔離體上將有限元網(wǎng)絡劃分得足夠細，從而可得到比較精確的應力分布，只要能夠?qū)⑼廨d荷合理地施加到該隔離體之上，建立一個合理的比較符合實際的計算模型，就可以準確地分析FPSO的結(jié)構(gòu)強度。
專業(yè)從事機械產(chǎn)品設計│有限元分析│強度分析│結(jié)構(gòu)優(yōu)化│技術(shù)服務與解決方案
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