基于子模型的浮式生产储卸油装置浮筒结构疲劳寿命分析.pdfVIP

第52卷第1期应用科技Vol.52No.1

2025年1月AppliedScienceandTechnologyJan.2025

D0I:10.11991/yykj.202408004

网络出版地址：/urlid/23.1191.U1726.002

基于子模型的浮式生产储卸油装置浮筒结构疲劳寿命分析

黄曙光，杨小龙，张守森，汪美玲²，陈娅凡²，李英

1.海洋石油工程股份有限公司，天津300451

2.天津大学水利工程智能建设与运维全国重点实验室，天津300354

摘要：为研究浮式生产储卸油装置(floatingproductionstorageandoffloading,FPSO)浮筒关键节点的疲劳强度问题，本文

基于FPSO三舱段、浮筒锥体、浮筒转塔、锥形对接模块（matingconemodule,MCM)的整体模型，通过应力分析确定出应力

较为集中的区域并作为热点，建立精细化网格的子模型以获得热点应力。基于力传递函数的方法，根据规范开展浮筒和

MCM的疲劳简化分析，研究系泊和立管载荷对浮筒局部结构的疲劳影响。结果表明，浮筒锥体、浮筒转塔和MCM中关键

节点的疲劳强度均满足设计疲劳强度要求，其中最薄弱的热点结构HS1的疲劳寿命为3262a，大于20a的设计寿命，满足

FPSO单点系泊浮筒的设计预期要求。

关键词：疲劳强度分析；简化分析法；子模型；力传递函数；浮筒；三舱段模型；锥形对接模块；有限元分析

中图分类号：U661.39文章编号：1009-671

文献标志码：AX(2025)01-0001-07

Fatiguelifeassessmentoffloatingproductionstorageandoffloadingbuoy

structurebasedonsubmodels

HUANGShuguang,YANGXiaolong,ZHANGShousen,WANGMeiling,CHENYafan’,LIYing?

1.OffshoreOilEngineeringCompany,Tianjin300451,China

2.StateKeyLaboratoryofHydraulicEngineeringIntelligentConstructionandOperation,TianjinUniversity,Tianjin300354,China

Abstract:Toinvestigatethefatiguestrengthissuesofkeynodesinthefloatingproductionstorageandoffloading

(FPSO)buoy,basedonthewholemodelincludingthethree-tanksectionofFPSO,buoycone,buoyturret,andmating

conemodule(MCM),theareaswithconcentratedstressareidentifiedashotspotsbystressanalysis.Subsequently,

hotspotstressisobtainedfromsubmodelwithrefinedelements.Basedonthemechanicaltransferfunction,simplified

fatigueanalysesarecarriedoutforbuoyandMCMaccordingtothecodes,soastoinvesti