نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار دانشکده مهندسی دریا، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

2 دانشجوی دکتری دانشکده مهندسی دریا، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

3 استادیار دانشکده مکانیک، دانشگاه علوم دریایی امام خمینی (ره)

چکیده

تثبیت موقعیت دینامیکی برای سکوهای شناور تحت نیروهای موج، باد و جریان دریایی قرار دارند امری حیاتی است. بنابراین در صورت آسیب دیدن یک یا چند مهار، امکان آسیب دیدن سایر مهارها نیز وجود دارد، درنتیجه تجزیه‌و‌تحلیل آسیب‌دیدگی مهار از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در این مقاله اثرات چیدمان‌های مختلف خطوط مهار و همچنین اثرات این مهارها ی آسیب دیده بر پاسخ هیدرودینامیکی سکوی اسپار به‌صورت عددی موردبررسی قرارگرفته است. مقیاس واقعی موج منظم و آنالیز حوزه زمان با استفاده از تئوری تفرق، شرایط موجود در مطالعه حاضر است. در این تحقیق مدل‌سازی بر روی سکوی اسپار خرپایی که اخیراً در میدان نفتی کیکه در سواحل کشور مالزی نصب‌شده، صورت پذیرفته است. اعتبارسنجی مدل از نتایج به‌دست‌آمده از مدل آزمایشگاهی و همچنین نتایج حاصل از یک کد عددی معتبر در نرم‌افزار متلب استفاده‌شده است. این مقایسه حاکی از انطباق خوب بین نتایج بوده است. در ادامه تحلیل عددی چیدمان‌های مختلف سیستم مهار و شرایط آسیب‌دیدگی آن‌ها انجام‌شده است. نتایج نشان می‌دهند که تأثیر چیدمان‌های مختلف در حالات سیستم مهار سالم در حرکات دینامیکی سکوی اسپار خرپایی چندان قابل‌توجه نیست. اما تأثیر آسیب‌دیدگی خطوط مهار خود را به‌صورت افزایش موقعیت متوسط سکو نشان داده که در این مقاله موردبحث و بررسی قرارگرفته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Numerical analysis of the effect of damaged mooring lines on the hydrodynamic response of the truss spar platform

نویسندگان [English]

  • Mohammad Javad Ketabdari 1
  • Javbar Firuzi 2
  • Abolfath Askarian khoob 3

1 Faculty Of Marine Technology, Amirkabir University of Technology

2 Department of Marine Engineering, Amirkabir University of Technology

3 Marine Faculty of Imam Khomeini Maritime University, Nowshahr-,Iran

چکیده [English]

Sea keeping is vital for a floating platform as they are exposed to wave wind and marine current forces. . Therefore, in the event of damage to one or more moorings, other moorings may expose to dame too. As a consequence, analyzing the damaged mooring is of particular importance. In this paper, the effects of different layouts of damaged lines, as well as the effects of these occurrences on the hydrodynamic response of the SPAR platform are numerically investigated. The full scale of the regular wave and time-domain analysis using diffraction theory, is the conditions in the present study. In this research, modeling was carried out on a truss platform spar, which was recently installed in Kikeh oilfield on the coast of Malaysia. The validation of the model is based on the results obtained from the experimental model as well as a valid numerical code in MATLAB software. The results revealed the existence of a good agreement. In the following, numerical analysis of the different configurations of the mooring system and the damaged mooring conditions were performed. The results show that the effects of different configurations in intact mooring system states on dynamic motions of the spar platform are not significant. However, the effect of the damaged mooring lines demonstrates itself as an increase to the mean position of the platform, which was discussed in this paper.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Modeling
  • Spar Platform
  • Hydrodynamic Response
  • ANSYS AQWA
  • Damaged mooring Lines

[1]  Mo'ayyeri, M.S., “Fluid Mechanics”, Shiraz University Press, 1996.

[2]  Zhang, F., YANG, J. M., LI, R. P., & Gang, C. H. E. N., “Numerical Investigation on the Hydrodynamic Performances of a New Spar Concept”, Journal of Hydrodynamics, Ser. B, Vol.19, pp.473-481, 2007.

[3] میرزایی صفت، سینا. کتابداری، محمدجواد، "تحلیل دینامیکی سازه‌های دریایی بر اساس تئوری تفرق"، نهمین همایش صنایع دریایی ، مازندران، نور، 1386.

[4]  Ketabdari, M.J., & Samadi, M., “Catenary Spar Oil Drilling Platform Mooring Hydrodynamic Analysis using Numerical Method”, Proceedings of the 2nd National Conference Construction and Evaluation of Development Projects, Semnan, Iran, 2015.

[5]  Montasir, O. A., Yenduri, A., & Kurian, V. J. “Effect of Mooring Line Configurations on the Dynamic Responses of Truss Spar Platforms”, Ocean Engineering, Vol.96, pp.161-172, 2015.

[6]  Subbulakshmi, A., & Sundaravadivelu, R., “Heave Damping of Spar Platform for Offshore Wind Turbine with Heave Plate”, Ocean Engineering, Vol.121, pp.24-36, 2016.

[7]  Montasir, O.A., Yenduri, A., Kurian, V.J. “Evaluation of the Dynamic Responses of Truss Spar Platforms for Various Mooring Configurations with Damaged Lines”, Ocean Engineering, Vol.123, pp.411-421, 2016.

[8]  Zhang, X., Sun, L., Ma, C., Fassezke, E., & Sun, H., “A Reliability Evaluation Method based on the Weakest Failure Modes for Side-by-Side Offloading Mooring System of FPSO”, Journal of Loss Prevention in the Process Industries, Vol.41, pp.129-143, 2016.

[9]  Soeb, M. R., Islam, A. S., Jumaat, M. Z., Huda, N., & Arzu, F., “Response of Nonlinear Offshore Spar Platform under Wave and Current”, Ocean Engineering, Vol.144, pp.296-304, 2017.

[10]  Samadi, M., & Hassanabad, M.G., “Hydrodynamic Response Simulation of Catenary Mooring in the Spar Truss Floating Platform under Caspian Sea conditions”, Ocean Engineering, Vol.137, pp.241-246, 2017.

[11] Bae, Y.H., Kim, M.H., & Kim, H.C., “Performance Changes of a Floating Offshore Wind Turbine with Broken Mooring Line”, Renewable Energy, Vol.101, pp.364-375, 2017.

[12] Li, Y., Zhu, Q., Liu, L., & Tang, Y., “Transient Response of a SPAR-type Floating Offshore Wind Turbine with Fractured Mooring Lines",  Renewable Energy, Vol.122, pp.576-588, 2018.

[13] Ghafari, H., & Dardel, M., “Parametric Study of Catenary Mooring System on the Dynamic Response of the Semi-Submersible Platform”, Ocean Engineering, Vol.153, pp.319-332, 2018.

[14] Tabeshpour, M. R., Ahmadi, A., & Malayjerdi, E., “Investigation of TLP Behavior under Tendon Damage”, Ocean Engineering, Vol.156, pp.580-595, 2018.

[15] Hou, H. M., Dong, G. H., Xu, T. J., Zhao, Y. P., Bi, C. W., & Gui, F. K., “Fatigue Reliability Analysis of Mooring System for Fish Cage",  Applied Ocean Research, Vol.71, pp.77-89, 2018.