铺管船作业安全性的评估方法
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
风载 荷 、 流 载荷 、 慢 漂 力 和 系泊 力 的综 合 作 用 ， 其
铺管船锚泊系统使用钢芯钢丝绳 ， 具体参数 ：
重量集 度 １ ８ ． １ ０ ｋ ｇ ／ ｍ； 最 小破 断拉 力 ３ ５ ６ ０ ｋ Ｎ； 弹
性 模量 １ ７ ０ Ｇ Ｐ ａ ； 抗拉 强度 ２ １ ６ ０ ． ０ ０ ＭＰ ａ 。
第４ ２卷
第 ２期
船 海 工 程
Ｓ ＨＩ Ｐ ＆ ＯＣＥＡＮ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
Ｖｏ １ ． ４２ Ｎｏ． ２
Ａｐ ｒ ． ２ ０１ ３
２ ０ １ ３年 ｏ ４月
Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ３ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ １ － ７ ９ ５ ３ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ２ ． ０ ４ ３
的正 投影 面积 ， ｉ ｎ ；
１ 相 关参数
１ ． １ 坐标 系系统
ｃ ｃ — —受 风构 件 的高 度 和形 状 系数 ， Ｃ
wk.baidu.com
为便 于描述 船舶 运动 ， 引入 坐标 系 Ｏ — Ｘ Ｙ Ｚ， 原 点位 于艉垂 线 与基 线 的交 点 ， 轴 平 行 于 船 体 基 线指 向船 艏 ， ｙ轴 与 轴 相垂 直并 指 向左舷 ， ｚ轴 竖直 向 上 。风 浪 流 方 向根 据 风 浪 流 方 向 角来 确 定， 风 浪 流方 向角 是 指坐 标 系 轴 正 向逆 时针 旋 转到风 浪 流传 播 方 向所 形 成 的 夹 角 。其 中 ， 随 浪
铺 管 船 作业 安全 性 的评 估 方法
汪 蔷， 任 慧龙 ， 李 辉， 李 陈峰
（ 哈 尔滨工程大 学 船舶与海 洋工程 力学研 究所 ， 哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ０ １ ） 摘 要： 参 考采 用锚 泊移 位系统铺 管船 的实际作 业情况 ， 利用 Ａ ｎ ｓ ｙ ｓ ． Ａ Ｑ ＷＡ软件评估不 同海况 、 不 同布锚
方 向为 ０ 。 ， 迎 浪方 向为 １ ８ ０ 。 。 １ ． ２ 铺管船 基本 参数
由《 规 范》 中对 高度系数 和形状 系数 的规定 来确 定 。
构 件上 的海 流载荷 计 算公 式为
１ ．
Ｆ ｌ ＝÷ｃ Ｄ Ｊ ９ ｗ ５
式中： ｃ —— 曳力 系数 ； Ｐ ｗ — — 海水 密度 ， ｋ Ｎ ｓ ／ ｍ ；
Ｆ ｆ： Ｃ ＾ Ｃ Ｓ×０ ． ６ １ ３ Ｘ １ ０ Ｖ （ １ ）
对铺管船作业安全性 的评估方法和相关结论对实 际工 程有 十分 重要 的参考 价值 。
式 中： —— 设计 风速 ， ｍ ／ ｓ ； Ｓ —— 平 台在 正浮 或 倾 斜 状 态 时 ， 受 风 构件
西气 东输 二线 香港支 线是 西气 东输 二线 管道
１ ． ３ 锚 泊 系统 参数
工程 项 目中的一部分 ， 香 港支线 起 于大铲 岛末 站 ， 经海 底敷 设 至香 港 龙 鼓 滩输 气 站 。实 际 项 目中 ， 采用 “ 中油海 １ ０ １ ” 铺 管船 进行 海底 管道 敷 设 。在 不 同海况 下 ， 采 用锚 泊 移 位 系 统 ¨ 的铺 管 船 受 到
１ ４９
研 究方向 ： 浮式结构与柔性 构件的耦 合分析
Ｅ－ ｍａ ｉ ｌ ： ｗａ ｎ ｇ ｑ ５ １ ２ ０ ＠１ ６ ３ ． ｔ ｏ ｍ
方式下铺管船作业的安全性 ， 得 出风流系数 的计 算公 式 ， 利用 Ｆ ｏ ｒ ｔ ｒ ａ ｎ语言和批处理语句 实现大量工 况的 自动
计算和结果后处理 。以一例布锚方式为例说 明整套流程 的实用性 以及高效性 ， 表明该流程可显著提高铺管船
作业安全性评估 的工作效率 。 关键词 ： 铺 管船 ； Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ — Ａ Ｑ ＷＡ软件 ； 风流 系数 ； Ｆ ｏ ｒ ｔ ｒ ａ ｎ语 言 中图分类号 ： Ｕ ６ ７ ４ ． ３ 文献标 志码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ １ － ７ ９ ５ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ － ０ １ ４ ９ － ０ ４
修 回 日期 ： ２ ０ １ ２—０ ８— ２ ４ 第一作者简介 ： 汪 蔷（ １ ９ ８ ８一） ， 女， 硕士生
Ｆ Ｐ Ｓ Ｏ时 ， 由于 Ｆ Ｐ Ｓ Ｏ外形较规整 ， 可根据《 Ｐ ｒ ｅ ｄ ｉ ｃ — ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｗｉ ｎ ｄ ａ ｎ ｄ Ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ Ｌ ｏ ａ ｄ ｓ ｏ ｎ Ｖ Ｌ Ｃ Ｃ ｓ ｝ 中的关 于Ｖ Ｌ Ｃ Ｃ的风 流 系 数 曲线 进 行 近 似 取值 ； 而 对 于 铺管 船 ， 上 层建 筑 物较 为复 杂 ， 且 目前 尚无 规 范性
— —
（ ２ ）
设 计海 流 流速 ， ｍ ／ ｓ ；
积， Ｉ ｌ ｌ 。
铺 管船 基 本 结 构 参 数 ＿ ２ Ｊ ： 总长 １ ２ ３ ． ７ ８ ｍ； 垂
线 间长 １ １ ５ ． ０ ０ ｍ； 型宽 ３ ２ ． ２ ０ Ｉ Ｔ Ｉ ； 型深 ６ ． ５ ０ ｉ ｎ ； 设 计吃水 ４ ． ０ ０ ｍ； 排 水量 １ ４ ５ ３ ９ ． ３ ０ ｔ 。
Ｓ — — 构件 在 与 流 速 垂 直 平 面 上 的 投 影 面 Ａ Ｑ ＷＡ水 动 力 软 件 通 过 用 户 输 入 的 风 流 系 数来 确定 风 载 荷 和 流 载荷 。在 计 算 海 洋 平 台时 ，
平台形状对称 ， 风流系数计算较为容易 ； 在 计 算
收稿 日期 ： ２ ０ １ ２— ０ ７— ３ ０
２ 风 载荷 、 流 载荷 的 计 算
＜ ＜ ｃ ｃ ｓ海 上移 动平 台人 级 与 建造 规 范》 ［ ３ ３ （ 以
作业 的安 全性 成 为 工程 人 员 重 点关 注 的问 题 ， 而
此前 并 没有业 界认 可 的规 范 性 方法 ， 因此 本 文 针
下简称《 规范》 ） 中关于构件上的风载荷 为
铺管船锚泊系统使用钢芯钢丝绳 ， 具体参数 ：
重量集 度 １ ８ ． １ ０ ｋ ｇ ／ ｍ； 最 小破 断拉 力 ３ ５ ６ ０ ｋ Ｎ； 弹
性 模量 １ ７ ０ Ｇ Ｐ ａ ； 抗拉 强度 ２ １ ６ ０ ． ０ ０ ＭＰ ａ 。
第４ ２卷
第 ２期
船 海 工 程
Ｓ ＨＩ Ｐ ＆ ＯＣＥＡＮ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
Ｖｏ １ ． ４２ Ｎｏ． ２
Ａｐ ｒ ． ２ ０１ ３
２ ０ １ ３年 ｏ ４月
Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ３ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ １ － ７ ９ ５ ３ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ２ ． ０ ４ ３
的正 投影 面积 ， ｉ ｎ ；
１ 相 关参数
１ ． １ 坐标 系系统
ｃ ｃ — —受 风构 件 的高 度 和形 状 系数 ， Ｃ
wk.baidu.com
为便 于描述 船舶 运动 ， 引入 坐标 系 Ｏ — Ｘ Ｙ Ｚ， 原 点位 于艉垂 线 与基 线 的交 点 ， 轴 平 行 于 船 体 基 线指 向船 艏 ， ｙ轴 与 轴 相垂 直并 指 向左舷 ， ｚ轴 竖直 向 上 。风 浪 流 方 向根 据 风 浪 流 方 向 角来 确 定， 风 浪 流方 向角 是 指坐 标 系 轴 正 向逆 时针 旋 转到风 浪 流传 播 方 向所 形 成 的 夹 角 。其 中 ， 随 浪
铺 管 船 作业 安全 性 的评 估 方法
汪 蔷， 任 慧龙 ， 李 辉， 李 陈峰
（ 哈 尔滨工程大 学 船舶与海 洋工程 力学研 究所 ， 哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ０ １ ） 摘 要： 参 考采 用锚 泊移 位系统铺 管船 的实际作 业情况 ， 利用 Ａ ｎ ｓ ｙ ｓ ． Ａ Ｑ ＷＡ软件评估不 同海况 、 不 同布锚
方 向为 ０ 。 ， 迎 浪方 向为 １ ８ ０ 。 。 １ ． ２ 铺管船 基本 参数
由《 规 范》 中对 高度系数 和形状 系数 的规定 来确 定 。
构 件上 的海 流载荷 计 算公 式为
１ ．
Ｆ ｌ ＝÷ｃ Ｄ Ｊ ９ ｗ ５
式中： ｃ —— 曳力 系数 ； Ｐ ｗ — — 海水 密度 ， ｋ Ｎ ｓ ／ ｍ ；
Ｆ ｆ： Ｃ ＾ Ｃ Ｓ×０ ． ６ １ ３ Ｘ １ ０ Ｖ （ １ ）
对铺管船作业安全性 的评估方法和相关结论对实 际工 程有 十分 重要 的参考 价值 。
式 中： —— 设计 风速 ， ｍ ／ ｓ ； Ｓ —— 平 台在 正浮 或 倾 斜 状 态 时 ， 受 风 构件
西气 东输 二线 香港支 线是 西气 东输 二线 管道
１ ． ３ 锚 泊 系统 参数
工程 项 目中的一部分 ， 香 港支线 起 于大铲 岛末 站 ， 经海 底敷 设 至香 港 龙 鼓 滩输 气 站 。实 际 项 目中 ， 采用 “ 中油海 １ ０ １ ” 铺 管船 进行 海底 管道 敷 设 。在 不 同海况 下 ， 采 用锚 泊 移 位 系 统 ¨ 的铺 管 船 受 到
１ ４９
研 究方向 ： 浮式结构与柔性 构件的耦 合分析
Ｅ－ ｍａ ｉ ｌ ： ｗａ ｎ ｇ ｑ ５ １ ２ ０ ＠１ ６ ３ ． ｔ ｏ ｍ
方式下铺管船作业的安全性 ， 得 出风流系数 的计 算公 式 ， 利用 Ｆ ｏ ｒ ｔ ｒ ａ ｎ语言和批处理语句 实现大量工 况的 自动
计算和结果后处理 。以一例布锚方式为例说 明整套流程 的实用性 以及高效性 ， 表明该流程可显著提高铺管船
作业安全性评估 的工作效率 。 关键词 ： 铺 管船 ； Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ — Ａ Ｑ ＷＡ软件 ； 风流 系数 ； Ｆ ｏ ｒ ｔ ｒ ａ ｎ语 言 中图分类号 ： Ｕ ６ ７ ４ ． ３ 文献标 志码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ １ － ７ ９ ５ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ － ０ １ ４ ９ － ０ ４
修 回 日期 ： ２ ０ １ ２—０ ８— ２ ４ 第一作者简介 ： 汪 蔷（ １ ９ ８ ８一） ， 女， 硕士生
Ｆ Ｐ Ｓ Ｏ时 ， 由于 Ｆ Ｐ Ｓ Ｏ外形较规整 ， 可根据《 Ｐ ｒ ｅ ｄ ｉ ｃ — ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｗｉ ｎ ｄ ａ ｎ ｄ Ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ Ｌ ｏ ａ ｄ ｓ ｏ ｎ Ｖ Ｌ Ｃ Ｃ ｓ ｝ 中的关 于Ｖ Ｌ Ｃ Ｃ的风 流 系 数 曲线 进 行 近 似 取值 ； 而 对 于 铺管 船 ， 上 层建 筑 物较 为复 杂 ， 且 目前 尚无 规 范性
— —
（ ２ ）
设 计海 流 流速 ， ｍ ／ ｓ ；
积， Ｉ ｌ ｌ 。
铺 管船 基 本 结 构 参 数 ＿ ２ Ｊ ： 总长 １ ２ ３ ． ７ ８ ｍ； 垂
线 间长 １ １ ５ ． ０ ０ ｍ； 型宽 ３ ２ ． ２ ０ Ｉ Ｔ Ｉ ； 型深 ６ ． ５ ０ ｉ ｎ ； 设 计吃水 ４ ． ０ ０ ｍ； 排 水量 １ ４ ５ ３ ９ ． ３ ０ ｔ 。
Ｓ — — 构件 在 与 流 速 垂 直 平 面 上 的 投 影 面 Ａ Ｑ ＷＡ水 动 力 软 件 通 过 用 户 输 入 的 风 流 系 数来 确定 风 载 荷 和 流 载荷 。在 计 算 海 洋 平 台时 ，
平台形状对称 ， 风流系数计算较为容易 ； 在 计 算
收稿 日期 ： ２ ０ １ ２— ０ ７— ３ ０
２ 风 载荷 、 流 载荷 的 计 算
＜ ＜ ｃ ｃ ｓ海 上移 动平 台人 级 与 建造 规 范》 ［ ３ ３ （ 以
作业 的安 全性 成 为 工程 人 员 重 点关 注 的问 题 ， 而
此前 并 没有业 界认 可 的规 范 性 方法 ， 因此 本 文 针
下简称《 规范》 ） 中关于构件上的风载荷 为