[发明专利]一种模拟极端海况下FPSO上部模块模型试验装置

说明书

本发明涉及一种模拟极端海况下FPSO上部模块模型试验装置，它主要由FPSO上部模块整体模型、电动六自由度平台、控制系统操作台、测试系统工作台、运动监测平台、支撑平台和防护栅栏组成；所述FPSO上部模块整体模型，由甲板、模块支墩、模块甲板、管线及上部动静设备构成，运用相似理论结合试验现场和工程实际，设计制作缩尺比为1:10的试验模型；所述电动六自由度平台螺栓固定在支撑平台，防护栅栏与支撑平台非全封闭多段式销接，控制系统操作台、测试系统工作台和运动监测平台环绕布置，构成试验平台；本发明试验模型用途广，试验平台承载能力强，性能较好。

技术领域

本发明涉及一种模拟极端海况下FPSO上部模块模型试验装置，属于海洋平台试验装置技术领域。

背景技术

浮式生产储油卸油系统(FPSO)是油气生产、储存及外输于一体模块化高度集成的高端海洋工程装备，被称为“海上石油工厂”，与其他形式石油生产平台相比，FPSO具有抗风浪能力强，适应水深范围广，储/卸油能力大，以及可转移、重复使用的优点。

随着海上油气需求的增加，海洋油气勘探开发朝向深海、超深海海域和边际油田发展，FPSO长期系泊定位于海上油田，要求能够抵御各种复杂、恶劣的海况。上部模块作为FPSO关键核心技术装备，其中模块支墩是FPSO上部模块与主甲板的关键支撑连接结构，不仅承受上部模块巨大的重力，还承受着变化的风、浪、流和液货等载荷作用引起的巨大惯性力，一旦模块支墩结构发生失效破坏，将导致FPSO上部模块整体倾覆，严重威胁海上油气生产安全。

目前，在海洋工程模型试验中，为了测试FPSO上部模块在极端海况条件下的动态力学规律，制作FPSO上部模块整体试验模型，模拟极端海况条件下FPSO运动响应规律，设计制作FPSO上部模块试验模型要符合现场，模型安装与六自由度平台重心对正，同时六自由度平台性能参数满足模拟极端海况下FPSO运动规律，使FPSO上部模块受到相同的惯性载荷，否则对试验测量结果造成较大误差。

根据海洋环境分析，设计了本试验平台满足模拟极端海况条件下FPSO运动响应规律，同时减小了外界干扰、降低了振动和噪声影响、提高了安全稳定性，从而达到减小试验误差效果；设计制作了试验模型结构形式符合工程实际，满足局部与整体多方面研究，可研性较强。据此设计的FPSO上部模块模型试验装置主要用于海洋工程FPSO上部模块整体结构动态力学分析研究。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有存在的上述缺点，而提供一种模拟极端海况下FPSO上部模块模型试验装置。

为实现其目的，本发明所采用的技术方案是：