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穿梭油轮与浮筒碰撞的有限元仿真分析

舰船科学技术 2014年第1期36卷 76-78,99页

作者：余建星张谦马维林陈飞宇周健状天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072

穿梭油轮靠近浮筒时,如果出现人为失误或者机械失效,穿梭油轮可能会与浮筒发生碰撞。由于穿梭油轮质量很大,其与浮筒碰撞危害不容忽视。本文采用非线性有限元软件ANSYS/LS-DYNA,对穿梭油轮与浮筒的碰撞进行研究,计算出70 000 t穿梭油轮... 详细信息

穿梭油轮靠近浮筒时,如果出现人为失误或者机械失效,穿梭油轮可能会与浮筒发生碰撞。由于穿梭油轮质量很大,其与浮筒碰撞危害不容忽视。本文采用非线性有限元软件ANSYS/LS-DYNA,对穿梭油轮与浮筒的碰撞进行研究,计算出70 000 t穿梭油轮分别以侧向和正向方式碰撞浮筒的情形下,能量转换,结构损伤程度和撞击力的数据,分析了碰撞的危害性。本文的研究成果对穿梭油轮与浮筒碰撞的风险评估具有实用价值。

关键词：穿梭油轮浮筒碰撞结构损伤有限元仿真

FPSO与穿梭油轮的旁靠时域分析及系统优化

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中国舰船研究 2020年第1期15卷 127-135页

作者：施兴华于泽群章柯刘勤江苏科技大学船舶与海洋工程学院江苏镇江212003

[目的]针对FPSO在中国南海海域的作业海况,对多点系泊系统和FPSO与穿梭油轮的旁靠耦合系统进行时域分析及优化研究。[方法]运用AQWA及势流理论进行时域分析,优化系泊缆分段及其比例、导缆孔位置,并使用Fluent数值求解方法,分析两船旁靠... 详细信息

[目的]针对FPSO在中国南海海域的作业海况,对多点系泊系统和FPSO与穿梭油轮的旁靠耦合系统进行时域分析及优化研究。[方法]运用AQWA及势流理论进行时域分析,优化系泊缆分段及其比例、导缆孔位置,并使用Fluent数值求解方法,分析两船旁靠时吃水变化对风浪流载荷的影响。[结果]结果表明:顶段为200 m钢缆、底段为316 m船链最适合200 m水深的FPSO多点系泊结构;旁靠缆张紧或者旁靠缆增重可以降低穿梭油轮的运动幅度,将导缆孔位置向船舯移动后,护舷和系泊缆的受力更加均匀;当旁靠缆重量为135 kg/m时,护舷和旁靠缆受力极值和平均值达到最小。[结论]所得结果可加深系泊参数对系泊缆张力及船舶运动影响的理解,并对优化系泊方案设计具有一定的参考价值。

关键词：旁靠系泊多点系泊浮式生产储卸油轮穿梭油轮时域分析优化

考虑硬时间窗的多船型海上穿梭油轮船队设计与调度同步优化模型

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大连海事大学学报 2018年第3期44卷 49-55页

作者：陈子根辛旭陈康曾庆成大连海事大学交通运输工程学院辽宁大连116026 同济大学经济与管理学院上海200092 大连海事大学航运经济与管理学院辽宁大连116026

深入分析原油初采集疏运系统,将穿梭油轮船队的设计与调度问题抽象为考虑硬时间窗约束的多车型车辆路径问题.在确保各FPSO可在时间窗内获得服务的条件下,以观测期内原油运输总成本最低为目标,建立穿梭油轮船队设计与调度优化模型,同步... 详细信息

深入分析原油初采集疏运系统,将穿梭油轮船队的设计与调度问题抽象为考虑硬时间窗约束的多车型车辆路径问题.在确保各FPSO可在时间窗内获得服务的条件下,以观测期内原油运输总成本最低为目标,建立穿梭油轮船队设计与调度优化模型,同步优化穿梭油轮船队的设计(船型选择与船舶数量)与各船舶的航行路径.为求解该模型,基于列生成思想设计精确求解算法并进行数值实验.实验结果表明,本文提出的模型和算法可有效解决穿梭油轮船队设计与船舶调度的协同优化问题.

关键词：穿梭油轮船队设计船舶调度同步优化

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穿梭油轮动力定位系统设计研究

穿梭油轮动力定位系统设计研究

作者：张奕哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

穿梭油轮专门用于海上油田石油运输。为保障正常工作,其自身位置和艏向的保持是至关重要的。由于海面环境复杂多变,船体实际位置会与目标位置产生偏差。在这种情况下往往需要动力定位系统对船体进行定位。论文介绍了动力定位系统的含义... 详细信息

穿梭油轮专门用于海上油田石油运输。为保障正常工作,其自身位置和艏向的保持是至关重要的。由于海面环境复杂多变,船体实际位置会与目标位置产生偏差。在这种情况下往往需要动力定位系统对船体进行定位。论文介绍了动力定位系统的含义及组成,并针对一型穿梭油轮的动力定位系统进行了设计研究。具体工作为:1、针对目标船型进行了风载荷、流载荷和波浪二阶漂移力的计算,其中风载荷与流载荷的计算均利用模块法,重点对波浪二阶漂移力进行了分析和计算。通过上述计算,对目标船型所受到的环境总载荷进行了分析,形成了适用于穿梭油轮载荷计算的技术手段。2、分析建立了合理的推力分配模型,将推力优化分配问题转换为求解非线性最优化的问题。采用序列二次规划法进行了该问题的求解。3、根据相关规范分析穿梭油轮动力定位能力,定位能力的评估采用动力定位能力曲线的方式。针对目标船型提出相应的推进器布置方案,分别在全部推进器完好和单个推进器失效的模式下,计算目标船在0°～360°各方向所能承受的极限海况。同时,分析了在设计海况下目标船在0°～360°范围内各个角度上推进器的使用情况。4、运用潜在故障模式与后果分析手段（FMEA）对目标船推进系统的故障模式进行分析,并针对较危险的故障模式提出合理建议,使推进系统的可靠性得到保障。

关键词：穿梭油轮动力定位环境载荷推力分配 FMEA

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穿梭油轮相对于FPSO的动力定位研究

穿梭油轮相对于FPSO的动力定位研究

作者：李晓光哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

在海上的浮式生产、存储、卸载平台(Floating Production Shortage and Offloading,简称FPSO)系统中，穿梭油轮承担着为FPSO卸载原油并运送到陆地的任务。在FPSO存储原油卸载过程中，穿梭油轮需要靠近并长时间停留在它附近合适的相对位... 详细信息

在海上的浮式生产、存储、卸载平台(Floating Production Shortage and Offloading,简称FPSO)系统中，穿梭油轮承担着为FPSO卸载原油并运送到陆地的任务。在FPSO存储原油卸载过程中，穿梭油轮需要靠近并长时间停留在它附近合适的相对位置，复杂的海洋环境使得这一靠近和长时间的停留充满了未知性和风险性。船舶动力定位技术是使船舶在海上某一区域精确定位的技术，在穿梭油轮上使用这一技术能够为靠近和停留过程提供技术上的有力保障，使得原油卸载安全、快速的进行。本论文的主要研究内容如下：首先，建立了穿梭油轮和FPSO的仿真数学模型，主要包括运动学和动力学两部分。其中，FPSO由于受到系泊系统的束缚，在受到海洋环境力的作用时，在一定活动区域内是不断运动的。因此本文通过对FPSO的系泊缆进行有限元分析，建立了内转塔式FPSO系泊数学模型，然后建立了仿真中使用的风、浪、流海洋环境数学模型。最后利用Matlab仿真软件进行了所建立的穿梭油轮和内转塔式FPSO数学模型的仿真验证性实验。其次，介绍了模糊控制、免疫系统机理和灰色预测的相关理论知识。根据模糊控制和免疫系统的原理设计了穿梭油轮动力定位系统的模糊免疫控制器。最后引入灰色预测原理，建立灰色预测模型，进行穿梭油轮当前位置和艏向相对于设定值偏差变化趋势的预测，以确定穿梭油轮动力定位控制器的超前输入控制值，进而使控制器达到及时控制，提高自适应能力的目的。最后，详细分析了穿梭油轮对FPSO存储原油的卸载过程，为了减少穿梭油轮动力定位系统能量的消耗以提高经济效益，针对相应的过程设计了控制策略。为了确定穿梭油轮动力定位控制器在控制策略下的性能，设计了相应的Matlab仿真实验。通过相关的仿真图形说明所设计的穿梭油轮动力定位控制器和控制策略在FPSO原油卸载过程中能够圆满完成任务。本文的主要工作是建立穿梭油轮和FPSO的仿真数学模型，并建立与仿真有关的风、浪、流等海洋环境力数学模型。基于上述建立的数学模型进行了穿梭油轮动力定位控制器以及其在原油装载过程中跟踪FPSO控制策略的设计。最后对上述内容进行了仿真验证性实验。

关键词：穿梭油轮 FPSO 动力定位模糊免疫控制灰色预测

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基于准动态法的穿梭油轮多点系泊分析

船舶力学 2017年第Z1期21卷 595-603页

作者：张兆德郭远志李磊白兴兰浙江海洋大学船舶与机电工程学院浙江舟山 316022浙江省近海海洋工程技术重点实验室浙江舟山 316022

边际油田一般使用穿梭油轮进行原油运输.为减少穿梭油轮系泊的施工成本和难度,提出一种简单的系泊方式,即船尾用缆绳直接系泊于平台上,船首用锚链系泊于海底.基于准动态分析方法,设置风浪流不同方向组合、不同抛锚角以及不同的环境载荷... 详细信息

边际油田一般使用穿梭油轮进行原油运输.为减少穿梭油轮系泊的施工成本和难度,提出一种简单的系泊方式,即船尾用缆绳直接系泊于平台上,船首用锚链系泊于海底.基于准动态分析方法,设置风浪流不同方向组合、不同抛锚角以及不同的环境载荷,计算该系泊系统的受力特性和作业的限制工况.结果表明:该系泊系统在30°抛锚角下对环境力耐受程度最好;在波浪方向一定时,横流对系泊系统的影响比其他情况大,考虑系泊安全时进行风浪流不同方向组合是非常必要的;在环境条件已知且良好时,该系泊系统具有良好的适用性和经济性.

关键词：穿梭油轮系泊分析准动态法系泊安全

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NMVOC减排回收系统在穿梭油轮上的应用

船舶工程 2011年第3期33卷 58-60页

作者：朱杰中远船务工程集团有限公司技术中心大连116000

NMVOC减排回收系统是近年来发展起来的应用在油船上的一种新型的油气处理技术,其可通过不同的技术方法来减少NMVOC在大气中的排放量,减少温室气体效应以及环境危害,具有极高的技术应用价值和广阔的市场前景.针对目前世界上已经应用到实... 详细信息

NMVOC减排回收系统是近年来发展起来的应用在油船上的一种新型的油气处理技术,其可通过不同的技术方法来减少NMVOC在大气中的排放量,减少温室气体效应以及环境危害,具有极高的技术应用价值和广阔的市场前景.针对目前世界上已经应用到实船的NMVOC减排回收技术,重点分析介绍了几种技术方法及其应用.

关键词：非甲烷挥发性有机化合物减排回收穿梭油轮吸收法冷凝法活性碳吸收法

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某穿梭油轮EEDI多方案优化对比分析

船海工程 2023年第6期52卷 77-82页

作者：周建华韩志强朱汉华范世东舟山中远海运重工有限公司浙江舟山316131 武汉理工大学船海与能源动力工程学院武汉430063 武汉理工大学交通与物流工程学院武汉430063

为了确认船舶优化技术对EEDI的效果,以15万吨级系列穿梭油轮为对象,比较分析包括船型优化、主机功率降低、节能装置安装和船体减重设计等多项优化技术对于穿梭油轮EEDI的提升效果贡献度,结果表明,满足最小推进功率的前提下降低主机功率... 详细信息

为了确认船舶优化技术对EEDI的效果,以15万吨级系列穿梭油轮为对象,比较分析包括船型优化、主机功率降低、节能装置安装和船体减重设计等多项优化技术对于穿梭油轮EEDI的提升效果贡献度,结果表明,满足最小推进功率的前提下降低主机功率对EEDI的提升效果要比其他优化技术对于穿梭油轮的能效水平高出5倍左右,在不能满足EEDI要求时,应优先考虑在满足最小推进功率的前提下降低主机功率,同时保证其他优化技术协同应用,以提高船舶能效水平,满足法规强制要求。

关键词：穿梭油轮绿色船舶技术 EEDI 能效水平

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西非深水浮筒和穿梭油轮水动力性能分析

海洋工程 2012年第3期30卷 9-17页

作者：张磊杨建民吕海宁肖龙飞上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240

应用三维势流理论及非线性时域耦合分析方法,在西非双方向涌浪和波浪条件下对深水浮筒及穿梭油轮水动力性能进行了数值计算,并与水池模型试验对比。对单浮筒在作业、生存海况下的运动响应进行了准确预报,同时对浮筒和穿梭油轮连接原油... 详细信息

应用三维势流理论及非线性时域耦合分析方法,在西非双方向涌浪和波浪条件下对深水浮筒及穿梭油轮水动力性能进行了数值计算,并与水池模型试验对比。对单浮筒在作业、生存海况下的运动响应进行了准确预报,同时对浮筒和穿梭油轮连接原油外输作业时的波频运动、平面运动给出了合理分析;得到原油外输装置在西非深水海域环境下的水动力响应特性,为我国参与西非深水海洋油气开采提供技术建议。

关键词：深水浮筒穿梭油轮西非海域数值计算模型试验