渤海海域?qū)Ч芗芷脚_(tái)船舶撞擊性能分析

溫生亮，尹光榮

（海洋石油工程股份有限公司， 天津 300451）

近年來，隨著海洋石油開采的不斷發(fā)展，一座座海上石油平臺(tái)在海域建立，在某些海域，石油平臺(tái)的密度已接近飽和。如此高密度的石油平臺(tái)在安裝階段，乃至整個(gè)壽命周期內(nèi)，都有被船舶撞擊的風(fēng)險(xiǎn)。雖然大多數(shù)平臺(tái)都安裝有靠船裝置，以降低供應(yīng)船等船舶作業(yè)時(shí)碰撞平臺(tái)對平臺(tái)造成損傷，但意外情況仍難免發(fā)生。船舶撞擊平臺(tái)輕則造成結(jié)構(gòu)凹陷變形，重則導(dǎo)致平臺(tái)傾覆倒塌。據(jù)了解，我國渤海海域一座四腿的導(dǎo)管架井口平臺(tái)的工程投資約為數(shù)十億元人民幣。所以，船舶撞擊石油平臺(tái)的分析研究至關(guān)重要。

API、DNVGL、ISO 19902等海洋結(jié)構(gòu)物相關(guān)規(guī)范都有涉及船撞分析指導(dǎo)做法，但較為籠統(tǒng)，相關(guān)參數(shù)選取不符合我國海域?qū)嶋H情況。本文以渤海某項(xiàng)目為依托，在進(jìn)行參數(shù)適應(yīng)性研究的基礎(chǔ)上，采用SACS軟件collapse模塊對船撞分析進(jìn)行較深入的研究，圓滿完成了工程設(shè)計(jì)任務(wù)。

1 基本原理

船舶撞擊平臺(tái)的分析研究按照時(shí)間歷程可分為兩個(gè)過程：撞擊階段的研究和撞擊后的分析研究。

（1）撞擊階段。碰撞的過程實(shí)質(zhì)是一個(gè)能量的轉(zhuǎn)換與傳遞的過程。研究是建立在機(jī)械能守恒的基礎(chǔ)之上。因?yàn)榕鲎驳倪^程很短暫，可以將其視為一個(gè)準(zhǔn)靜態(tài)的過程。船舶撞擊平臺(tái)是典型的非彈性碰撞。碰撞前，運(yùn)動(dòng)的船舶具有動(dòng)能，碰撞接觸的一瞬間，船舶的動(dòng)能一部分轉(zhuǎn)化為平臺(tái)的動(dòng)能，另一部分被平臺(tái)和船舶自身吸收，轉(zhuǎn)化為平臺(tái)和船舶的應(yīng)變勢能?！?br>