圆筒型FDSO浮态制造精度分析原理与规程研究

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随着世界石油资源短缺以及我国石油战略储备不足,向深海进发是我国必然的选择,开发深海石油钻探技术和装备是我国的战略核心。圆筒型深海钻井储油平台(FloatingDrillingStorageOffloading,简称FDSO)稳定性高,适应性强,是未来深水石油钻探平台的发展趋势。其建造方式采用了直接在水上“分层划分,漂浮叠加”的浮态制造新方法,具有成本低、效率高和适应性强的优点。由于水域环境因素的影响以及平台建造的高精度要求,使得建造工艺更加复杂。因此,开展浮态制造的精度分析以及各因素之间影响规律的研究是十分必要的。   本文结合中国自主研发制造的SEVAN650号圆筒型FDSO的实际建造经验,对大型海洋工程装备浮态制造过程中精度分析关键原理与分段划分的工艺规程进行了深入研究,主要研究内容有;(1)阐述尺寸链原理在圆筒型深海FDSO中的应用,提出补偿量作为补偿环的尺寸分析方法,直线分段对接以及双层底总段扇形分段对接的精度计算方法,将空间关联尺寸链应用于FDSO系统模块配合精度中。(2)结合动态公差提出重量、重心精度动态调整与设计方法,推导动态公差分配公式及总体重心误差缩放公式,使得在各分段重量、重心公差一定的情况下,平台总体重心误差控制在极小范围,并进行了实际建造验证,提出了重心精度控制流程及实施方法;(3)提出了双层底总段扇形分段划分优化方法,构建了数学优化模型,解决了精度要求和分段数量的矛盾,将拼接分段在吊装前优化整合,得到基底上层分段合理的划分方法。   本文进行的研究能够解决浮态制造精度分析的关键技术难题,为海工装备制造提供理论依据和技术指导,丰富技术内涵,填补理论空白。为未来深海钻井储油平台高精密、智能化建造奠定基础,具有重要的学术价值和实践意义。
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