[实用新型]一种风浪环境下单点系泊系统流载荷的等效模拟装置

说明书

本实用新型公开了一种风浪环境下单点系泊系统流载荷的等效模拟装置，其特征在于，包括拉绳、定滑轮组和砝码，所述定滑轮组安装在支撑架上，设置在同一竖直立面内，设有下端滑轮和位于所述下端滑轮上方的上部滑轮，所述拉绳的一端与设置在FPSO模型船体上的连接点连接，所述连接点与FPSO模型重心等高，所述拉绳自所述连接点起沿流载荷方向水平引出，绕经所述下端滑轮和所述上部滑轮引出施力端，所述砝码施加在所述拉绳的施力端上。本实用新型可以更为真实的模拟和预报FPSO单点系泊系统在作业海况下的运动和受力，可以为FPSO的设计、建造以及安全生产运营提供科学依据，丰富了水池试验模拟流载荷的方法。

技术领域

本实用新型涉及单点系泊系统模型试验技术领域，特别是一种风浪环境下单点系泊系统流载荷的等效模拟装置。

背景技术

近年来，我国的石油消费总量呈逐年增加的趋势，而陆地石油资源已经不足以满足我们的需求，因此勘探和生产活动逐渐向离岸更远的深海海域发展。浮式生产储卸油平台FPSO(Floating Production Storage and Offloading vessels)是一种集油气开发、生产处理、储存外输和人员居住于一体的综合性的大型海洋石油开采工程装备。随着世界各国资源战略不断地向深海发展，FPSO已成为当今海洋开发的主流设施。根据不同海域海况条件，FPSO主要采用的系泊方式有散布式系泊系统、动力定位系统和单点系泊系统。其中单点系泊系统可以通过风标效应自动调整船首以对准风浪方向，从而使风浪对船体影响降至最低，所以这种系泊方式应用最为普遍。

为了确保FPSO可以长期在海上进行生产作业，新设计的FPSO一般都要进行专门的模型试验研究，特别要进行相应于生存海况和作业海况条件时风、浪、流作用下的模型试验。在试验中测量模型的运动和受力，进而预报FPSO实体在海洋环境条件下的运动和受力，为FPSO的设计、建造以及安全生产运营提供科学依据。试验中风和浪的模拟分别是由专门的风机组以及造波机来实现的，但是对于真实流场的模拟实现起来较为困难，大多数的海洋工程水池目前尚未配备相关的设施。为了得到更为准确可靠的模型试验结果，一种便捷可靠的流载荷模拟装置是水池缩尺比模型试验亟待解决的重点技术。

实用新型内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种风浪环境下单点系泊系统流载荷的等效模拟装置。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种风浪环境下单点系泊系统流载荷的等效模拟装置，包括拉绳、定滑轮组和砝码，所述定滑轮组安装在支撑架上，设置在同一竖直立面内，设有下端滑轮和位于所述下端滑轮上方的上部滑轮，所述拉绳的一端与设置在FPSO模型船体上的连接点连接，所述连接点与FPSO模型重心等高，所述拉绳自所述连接点起沿流载荷方向水平引出，绕经所述下端滑轮和所述上部滑轮引出施力端，所述砝码施加在所述拉绳的施力端上。

当模拟迎浪流载荷时，所述连接点横向居中设置在FPSO模型的船体尾封板上，所述支撑架固接在横跨试验水池的拖车上，并使所述定滑轮组和所述连接点Ⅰ位于同一竖直立面内。

当模拟非迎浪流载荷时，所述连接点纵向居中设置在FPSO模型背向流载荷的舷墙上，所述支撑架固接在试验水池侧壁上。

所述下端滑轮位置可调地连接在所述支撑架。

所述支撑架设有立杆，在所述立杆的上端设有悬臂杆，所述上部滑轮有两个，一个安装在所述悬臂杆的悬臂端上，另一个安装在所述立杆的上端部，所述下端滑轮安装在所述立杆的下端部。

本实用新型具有的优点和积极效果是：将模型受到的流载荷通过等效转化的方法转化为便于操作的砝码重力，为缺乏模拟流场的海洋工程模型试验提供了一种思路，丰富了水池试验模拟流载荷的方法。可以更为真实的模拟和预报FPSO单点系泊系统在作业海况下的运动和受力，为FPSO的设计、建造以及安全生产运营提供科学依据。

附图说明

图1为应用本实用新型模拟迎浪流载荷时的侧视图；