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據(jù)估計(jì)，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(jì)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(jìn)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(shè)備能轉(zhuǎn)移地點(diǎn)重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)。
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(jìn)塢維修保養(yǎng)，這對FPSO耐波性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度提出了特殊要求。因此，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和可靠性的角度，必須研究FPSO在整個(gè)生命周期內(nèi)可能受到的波浪誘導(dǎo)載荷和結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度分析。這對FPSO的方案設(shè)計(jì)和初步設(shè)計(jì)階段對比各種設(shè)計(jì)方案的優(yōu)劣，以及結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)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(dān)。《規(guī)范》對船體總縱強(qiáng)度的要求是滿足最低的剖而模數(shù)，這個(gè)數(shù)值直接由船體承受的總縱彎矩決定。總縱彎矩包括靜力彎矩和波浪彎矩兩個(gè)部分，由于只考慮船舶總縱彎矩引起的總縱彎曲應(yīng)力而沒有完全考慮具體結(jié)構(gòu)的實(shí)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(shí)際應(yīng)力，這種方法只適用于FPSO的初步設(shè)計(jì)階段。
從結(jié)構(gòu)強(qiáng)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(yīng)力狀態(tài)顯然總是最危險(xiǎn)的，只要這些構(gòu)件的強(qiáng)度能夠得到滿足，則全船的強(qiáng)度是可以保證的，所以對FPSO結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的分析和評估，關(guān)鍵在于在最危險(xiǎn)的載荷和波浪條件下，船腫附近貨油艙構(gòu)件的強(qiáng)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(gè)隔離體上將有限元網(wǎng)絡(luò)劃分得足夠細(xì)，從而可得到比較精確的應(yīng)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(gè)合理的比較符合實(shí)際的計(jì)算模型，就可以準(zhǔn)確地分析FPSO的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
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