專利名稱：深海 Truss Spar平臺垂蕩板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于海洋石油工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種深海Truss Spar平臺垂蕩板的 結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
我國在近海和淺海的石油開采已有40年的歷史，由于開采量的逐步增大，油氣資 源已日漸枯竭，同時隨著工業(yè)的快速發(fā)展，對油氣資源的需求也越來越多。在我國的南海， 探明的油氣儲量大約為300億噸，開發(fā)南海石油已經(jīng)列為我國"十二五"的發(fā)展戰(zhàn)略。為了 大力發(fā)展深海平臺裝備的技術(shù)開發(fā)，我國確定了南海石油開發(fā)平臺為SPAR平臺。該種平臺 包括提供浮力的直立大圓筒、采油模塊和系泊結(jié)構(gòu)。此種平臺在極端海洋環(huán)境下，容易發(fā)生 大幅垂蕩和搖擺運動，導(dǎo)致采油系統(tǒng)破壞和失效。因此控制平臺的垂蕩運動和搖擺運動技 術(shù)研究一直受到海洋石油工程領(lǐng)域的關(guān)注。 由于SPAR平臺的結(jié)構(gòu)特征，其垂蕩運動阻尼和附加質(zhì)量很小，因此SPAR平臺垂蕩 運動的控制一直是SPAR平臺的技術(shù)難點。早期的SPAR平臺大圓筒直徑大、吃水深，體積龐 大，加工和安裝困難。近年來提出了桁架式SAPR平臺的概念，該平臺縮小了圓柱體的尺寸， 為了改善阻尼特性，安裝了數(shù)層垂蕩板。但是垂蕩板的結(jié)構(gòu)形式如何優(yōu)化，什么樣的垂蕩板 結(jié)構(gòu)形式可有效提高垂蕩板的阻尼和增大附加質(zhì)量，減小平臺的運動，是目前世界海洋石 油工程領(lǐng)域研究的重點技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的正是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種能夠提高平臺的阻 尼和增大附加質(zhì)量的深海Truss Spar平臺垂蕩板。 本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案予以實現(xiàn)的一種深海Truss Spar平臺垂蕩板，所述 垂蕩板內(nèi)設(shè)置有骨架，頂部外板和底部外板焊接在所述骨架上，所述頂部外板和底部外板 的外邊緣各設(shè)有向外逐漸減薄的削斜結(jié)構(gòu)。 本發(fā)明的有益效果是:通過數(shù)值模擬計算，發(fā)現(xiàn)垂蕩板的頂部外板和底部外板經(jīng)過削 斜后，垂蕩板的水動力性能比未經(jīng)削斜的垂蕩板提高了 10% _15%，本發(fā)明能夠大幅提高SPAR 平臺的附加質(zhì)量和阻尼，擬制和減小平臺垂蕩運動的劇烈程度，提高平臺運動的穩(wěn)定性。


圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意立體圖； 圖2是圖1的主視圖。
圖中1、頂部外板，2、底部外板。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述
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如圖l所示，本發(fā)明一種深海Truss Spar平臺垂蕩板，所述垂蕩板內(nèi)設(shè)置有骨架， 頂部外板1和底部外板2焊接在所述骨架上，所述頂部外板1和底部外板2的外邊緣各設(shè) 有向外逐漸減薄的削斜結(jié)構(gòu)。 上述垂蕩板頂部外板和底部外板邊緣削斜結(jié)構(gòu)的確定方法 1)利用計算流體動力學(xué)原理，采用標(biāo)準(zhǔn)的k- e兩方程模型，通過用戶自定義函數(shù) UDF編程，運用Fluent軟件中的動網(wǎng)格技術(shù)，數(shù)值地模擬垂蕩板在流體中的運動；
2)對數(shù)值模擬得出的力的時間歷程進(jìn)行Fourier分析，通過轉(zhuǎn)換得到附加質(zhì)量系 數(shù)Cm和阻尼力系數(shù)Cd比較所得的附加質(zhì)量系數(shù)Cm和阻尼力系數(shù)Cd，初步確定垂蕩板頂部 外板和底部外板的削斜尺寸； 3)初步確定垂蕩板頂部外板和底部外板的削斜尺寸后，對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析；
4)在滿足強(qiáng)度要求的情況下，確定最終的垂蕩板頂部外板和底部外板的削斜尺寸 即消斜寬度a和消斜厚度b的大小。 盡管上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上 述的具體實施方式
，上述的具體實施方式
僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可 以作出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種深海Truss Spar平臺垂蕩板，其特征在于，所述垂蕩板內(nèi)設(shè)置有骨架，頂部外板和底部外板焊接在所述骨架上，所述頂部外板和底部外板的外邊緣各設(shè)有向外逐漸減薄的削斜結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種深海Truss Spar平臺垂蕩板，所述垂蕩板內(nèi)設(shè)置有骨架，頂部外板和底部外板焊接在所述骨架上，所述頂部外板和底部外板的外邊緣各設(shè)有向外逐漸減薄的削斜結(jié)構(gòu)。本發(fā)明通過數(shù)值模擬計算，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過削斜后，垂蕩板的水動力性能比未經(jīng)削斜的垂蕩板提高了10％-15％，本發(fā)明能夠大幅提高SPAR平臺的附加質(zhì)量和阻尼，擬制和減小平臺垂蕩運動的劇烈程度，提高平臺運動的穩(wěn)定性。
文檔編號G06F17/50GK101774424SQ20101012836
公開日2010年7月14日 申請日期2010年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月19日
發(fā)明者劉利琴, 唐友剛, 沈文君 申請人:天津大學(xué)