FPSO时域动态拖航分析

赵 强，朱为全，高 巍，于常宝，李晓明

(1.海洋石油工程股份有限公司，天津 300452； 2.北京高泰深海技术有限公司，北京 100029)

0 引 言

目标浮式生产储卸油装置(Floating Production Storage and Offloading，FPSO)位于泰国某海域，油田服役年限已到，作为油田重要的生产设施，该FPSO需要进行解脱并拖航至附近船厂进行退役处理。FPSO在拖航过程中的拖缆张力响应和风浪流作用下的运动特性，尤其是艏摇运动特性和被拖物的稳定性是拖航作业所关注的重点。

自20世纪60年代开始，不断有学者研究拖航的操纵性能和拖航航行性能的影响因素。STRANDHAGEN等[1]采用线性理论发现改变拖缆长度和拖带点位置可使拖航物保持稳定。BERNITSAS等[2]研究在弹性拖缆作用下被拖物的非线性稳定性。JIANG等[3]研究自动舵控制下的拖航航向稳定性并与以往方法进行对比。张文乐等[4]研究拖船通过弹性拖缆拖拉船舶，在忽略被拖物反作用力的情况下对被拖物的运动特性进行模拟并对稳定性进行判断。严似松等[5]研究被拖物在静水和波浪中的运动特性。李强[6]研究拖船、拖缆、被拖物整体三自由度数学模型，对整体拖航进行仿真。

本文出于工程目的对目标FPSO在给定拖航海况条件下、考虑不同风浪流角度组合条件下的拖缆张力响应与FPSO的艏摇运动进行非线性时域动态分析，给出拖缆在分析工况下的张力响应值和FPSO艏摇运动值，为拖缆选型与实际拖航作业提供参考。

1 基本信息

1.1 FPSO信息

目标FPSO为15万吨级，主要信息如表1所示。FPSO拖航状态下的风面积、流面积如表2所示。……