نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مدیر پژوهش دانشکده علوم و فنون دریایی/ دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات

2 کارشناس ارشد

3 مدیر گروه فیزیک دریا

چکیده

سکوی پایه کششی نوعی سکوی تطبیقی است که به منظور استخراج نفت در آب‌های بسیار عمیق ‏مورد استفاده قرار می‌گیرد. از ‏آن‌جا که نقاط نفت خیز دریای خزر دارای عمق زیاد می‌باشند انجام ‏مطالعات در مورد این سکوها در ‏آب‌های عمیق ضروری می‌باشد. یکی از اصلی‌ترین پارامترها در ‏سکوهای پایه کششی محاسبه جابجایی‌های‎ ‎افقی، قائم و زاویه‌ای سکو می‌باشد.‏‎ ‎جابجایی‌ها تاثیر بسیاری ‏بر ‏تنش‌های وارد بر تاندون‌ها دارند. از آن‌جا که مشخصه اصلی سکوهای پایه کششی مهار این سکوها ‏توسط تاندون‌ها ‏می‌باشد، بنابراین محاسبه این جابجایی‌ها در مراحل طراحی و ‏ساخت، اهمیت بسیاری دارند.‏ با در نظر گرفتن شرایط امواج دریای خزر بر روی سکوی ‏مدل‌سازی شده در نرم‌افزار ‏ABAQUS، نیروی موج با استفاده از معادله موریسون محاسبه شده و با انجام ‏تحلیل دینامیکی و استاتیکی، پاسخ‌های سکو برای حرکات ‏Surge، ‏Sway‏ و‏Heave‏ ‏و حرکات زاویه‌ای ‏Roll، ‏Pitch‏ وYaw‏ ‏مورد بررسی قرار گرفته شده است. با تغییر زاویه موج برخوردی و همچنین تغییر ‏بارگذاری سکو پاسخ‌های مختلف سازه ارائه شده است. هدف از این تحقیق آنالیز استاتیکی و دینامیکی نوعی از این سکو در آبهای عمیق دریای خزر و ارائه نتایج ‏حاصله از پاسخ‌های سکو در حرکات مختلف با توجه به تحلیل هیدرودینامیکی سکو می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Investigation of TLP responses created by wave loads in Caspian sea

نویسندگان [English]

  • Madjid Ghodsi Hasanabad 1
  • Hamidreza Zare teimoori 2
  • Mojtaba Ezam 3

چکیده [English]

Tension leg platform (TLP) is a comparative platform used for extracting petroleum in deep waters. It is necessary to study Caspian Sea's tension leg platforms in deep water conditions due to its deep oil-rich areas. One of the most important parameters in TLP design is to calculate horizontal, vertical and angular relocations of platform. Relocations have enormous effect on tendon stresses. Since the main characteristic of TLP is to restrain these platforms by tendons, it is important to calculate these relocations and monitor the tension of tendons in all steps of design and production. By considering the conditions of the Caspian Sea’s waves on the platform modeled by ABAQUS software, the wave force have been calculated by Morison’s equation and the platform’s response had been studied for surge, sway and heave motions and roll, pitch and yaw angular motions by dynamic and static analyses. By changing the angle of incident wave and also platform’s loading, different responses of structure have been shown. The ideal of this research is analyses dynamic and static for a kind of this platform in deep water of Caspian Sea and show the final result of the platform’s response in different motions regarding to hydrodynamic calculations of platform.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Deep waters
  • Tension leg platform
  • Tendon
  • Morison equation
  • Platform’s response

[1] Chandrasekaran, S., Jain, A., Gupta, A., and Srivastava, A., “Response Behaviour of Triangular Tension Leg Platforms Under Impact Loading”, Ocean Engineering, Vol. 34, No. 1, pp. 45-53, Jan. 2007.

[2] Chandrasekaran, S., and Jain, A., “Dynamic Behaviour of Square and Triangular Offshore Tension Leg Platforms Under Regular Wave Loads”, Ocean Engineering, Vol. 29, No. 3, pp. 279-313, Mar. 2002.

[3]   Rudman, M. and Cleary, P. W., “Rogue Wave Impact on a Tension Leg Platform: The effect of Wave Incidence Angle and Mooring Line Tension.” Ocean Engineering, Vol. 61, No. 15, PP. 123-138, 2013.

[4]   Abrishamchi, A. and Younis, B. A., “LES and URANS predictions of the hydrodynamic loads on a tension-leg platform”, Journal of Fluids and Structures, Vol. 28, PP. 244-262, 2012.

[5]   Kim, C. H., Lee, C. H. and Goo, J. S.,“A Dynamic Response Analysis of Tension Leg Platforms Including Hydrodynamic Interaction in regular waves”, Journal of Ocean Engineering, Vol. 34, No. (11–12), PP. 1680-1689, 2007.

[6]   Bachynski, E. E. and Moan, T., “Design Considerations for Tension Leg Platform Wind Turbines”, Marine Structures, Vol. 29, No. 1, PP. 89-114, 2012.

[7]   Senjanović, I., Tomić, M.and Rudan, S., “Investigation of Nonlinear Restoring Stiffness in Dynamic Analysis of Tension Leg Platforms”, Engineering Structures, Vol. 56, PP. 117-125, 2013.

[8] Angelides, D., Chen, C. Y., and Will, S., “Dynamic Response of Tension Leg Platform”, 3rd International Conference on Behaviour of off-Shore Structures, pp. 100-120, 1983.

[9] Lyons, G., Patel, M., Sarohia, S. and Hartnup, G., “Theory and Model Test Data For Tether Forces on Tensioned Buoyant Platforms”, 15th Offshore Technology Conference, Vol. 3, No. 43, pp.1-6, May 1983.

[10] Morgan, J., “Dynamic Analysis of Tension-Leg Platforms”, 2nd International Offshore Mechanics and Arctic Engineering Symposium, pp.31-31, 1993.

[11] Faltinsen, O., “Sea Loads on Ships and Offshore Structures”, Cambridge Ocean Technology Series, Cambridge University Press, p. 340, Sep. 1993.

[12] M. A. El-Reedy, “Offshore Structures: Design, Construction and Maintenance”, Gulf Professional Publishing, first edition , 2012.

[13] American Petroleum Institute, “Recommended Practice for Planning, Designing, and   Constructing Fixed Offshore Platforms”, 21th Working Stress Design, p. 274, 2010.

[14] Low, Y. M., “Frequency Domain Analysis of a Tension Leg Platform with Statistical Linearization of the Tendon Restoring Forces”, Marine Structures, Vol. 22, No. 3, PP. 480-503, 2009.

[15] Piskarev, A. L., Shkatov, M. Y., “Prospecting, Exploration, and Development of Oil-and-Gas Fields in the Twentieth Century”, Developments in Petroleum Science, Vol. 58, PP. 1-56, 2012.