[發明專利]一種系泊纜的疲勞壽命分析方法

在審

• 申請號: 202010825104.1
• 申請日: 2020-08-17
• 公開（公告）號: CN112035950A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 曹丕廷;劉永剛
• 申請（專利權）人: 中石化石油工程技術服務有限公司;中石化海洋石油工程有限公司上海鉆井分公司
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/28;G06F119/04;G06F119/14
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 蘆寧寧

本發明提供一種系泊纜的疲勞壽命分析方法，包括以下步驟：1)建立船體三維模型，并在模型上設置邊界條件，進行船體水動力頻域計算，獲取頻域計算結果；2)基于所述頻域計算結果，進行系泊定位分析，獲取系泊纜張力時間歷程；3)基于系泊纜張力時間歷程，利用雨流計數法進行疲勞壽命分析，獲取疲勞壽命值。本發明能夠預測船體發生安全事故的概率，能夠提前對船體上的系泊纜進行更換，避免事故的發生。

技術領域

本發明涉及一種海洋儲油裝置，特別是涉及一種系泊纜的疲勞壽命分析方法。

背景技術

海洋大型半潛平臺及儲油裝置的系泊纜在海洋復雜的環境條件下，由于受力復雜，易產生疲勞損壞，從而導致海洋大型半潛平臺及儲油裝置在海上的運動缺少限制，產生安全事。因此，需要一種風險控制方法提前預估系泊纜的疲勞壽命，預估安全事故的發生率，便于提前處理和更換系泊纜，防止海洋大型半潛平臺及儲油裝置在海洋中發生安全風險事故。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種系泊纜的疲勞壽命分析方法，用于解決現有技術中不能提前預測海洋大型半潛平臺及儲油裝置的系泊組合纜發生疲勞風險，造成風險事故災難的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種系泊纜的疲勞壽命分析方法，包括以下步驟：1)建立船體三維模型，并在模型上設置邊界條件，進行船體水動力頻域計算，獲取頻域計算結果；2)基于所述頻域計算結果，進行系泊定位分析，獲取系泊纜張力時間歷程；3)基于系泊纜張力時間歷程，利用雨流計數法進行疲勞壽命分析，獲取疲勞壽命值。

優選地，所述步驟1)中，所述邊界條件包括沿系泊纜創建的至少五個控制點，控制點的選取位置為：系泊纜上的抓地點、入泥點、泥面點、導論點、放鏈接觸點、收鏈接觸點或垂檔點。

優選地，所述步驟1)中，將船體所在海域對應的含風、風浪、流以及涌浪的散點圖離散成多個海況，每種海況設定一個發生概率，所有海況發生概率的總和為1，并且分別對各海況進行船體水動力頻域計算，將計算得到的對應各海況的數據值進行疊加，疊加后的總數據作為所述頻域計算結果。

優選地，所述步驟2)中，系泊定位分析采用ARIANE軟件計算，獲取所述船體的波頻運動數據，根據所述頻域計算結果得出所述船體的低頻運動數據，并且利用懸鏈線方程，將波頻運動數據和低頻運動數據進行疊加計算，得出所述系泊纜張力時間歷程。

優選地，所述步驟3)中，利用系泊纜張力時間歷程進行雨流計數法，所述雨流計數法將系泊纜張力時間歷程簡化為若干個載荷循環，作為估算所述疲勞壽命值的載荷。

如上所述，本發明的一種系泊纜的疲勞壽命分析方法，具有以下有益效果：

建立船體的三維模型，對船體的三維模型進行水動力性能分析，再利用分析結果進行系泊定位分析和疲勞壽命分析，結合疲勞壽命計算結果，來預測船體發生安全事故的概率，有效的解決了系泊系統的疲勞損傷程度和預控風險事故災難發生率，對海洋大型儲油裝置具有一定的借鑒意義和推廣價值。

附圖說明

圖1顯示為本發明的一種系泊纜的疲勞壽命分析方法的理論圖。

圖2顯示為本發明的一種系泊纜的疲勞壽命分析方法的計算過程流程圖。

具體實施方式

以下通過特定的具體實例說明本發明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發明的其他優點與功效。本發明還可以通過另外不同的具體實施方式加以實施或應用，本說明書中的各項細節也可以基于不同觀點與應用，在沒有背離本發明的精神下進行各種修飾或改變。