CN109383711A - 浮式油气生产储卸装置储液晃动控制方法 - Google Patents

浮式油气生产储卸装置储液晃动控制方法 Download PDF

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黄磊
章青
陈鹏
高原
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Abstract

本发明公开了浮式油气生产储卸装置储液晃动控制方法，包括以下步骤：计算浮式油气生产储卸装置储液晃动一阶振动频率；确定长方体调谐液体阻尼器的基本参数；将支撑调谐液体阻尼器用的底座焊接在浮式油气生产储卸装置上，并将调谐液体阻尼器安装在固定底座上；根据安装调谐液体阻尼器后储液晃动幅度变化情况判定液面晃动减小幅度是否达标，若不达标则对调谐液体阻尼器液面高度进行调整，直至浮式油气生产储卸装置中储液液面晃动幅度达标为止。本发明方法减小了储液晃动的幅度，大大提高了浮式油气生产储卸装置油气资源运输过程中的安全性，增加了油气资源运输过程中的进度与效益。

Description

浮式油气生产储卸装置储液晃动控制方法
技术领域
本发明涉及储液晃动控制方法，尤其涉及浮式油气生产储卸装置储液晃动控制方法。
背景技术
FLNG船集海上天然气的液化、储存和装卸为一体，具有对海上气田的开发风险小，开采投资成本低，以及安全性高、便于迁移等特点。FLNG因其独特的优势被广泛应用于海上油气资源开发。目前，国内FLNG船油气运输刚刚起步，在油气资源运输过程中会出现储液晃动等问题，由于浮式油气生产储卸装置内压力很大，储液晃动会对船体造成损害，影响油气运输过程的安全性。目前主要通过降低油气运输速度的方式保证运输过程安全，这种做法牺牲了运输效率，增加了运输成本。
发明内容
本发明的目的在于克服已有技术的缺点，提供一种更加方便、可靠、稳定的浮式油气生产储卸装置储液晃动控制方法。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
浮式油气生产储卸装置储液晃动控制方法，包括以下步骤：
步骤一、计算浮式油气生产储卸装置储液晃动一阶振动频率，具体步骤为：在浮式油气生产储卸装置上布置加速度传感器，采用MATLAB软件将浮式油气生产储卸装置在运输过程中采集的振动加速度数据进行分析，得到浮式油气生产储卸装置储液晃动的一阶振动频率；
步骤二、确定长方体调谐液体阻尼器的基本参数，具体包括：
(a)长方体调谐液体阻尼器的宽度介于浮式油气生产储卸装置直径的四分之一到二分之一之间，调谐液体阻尼器的长度介于浮式油气生产储卸装置长度的三分之一到二分之一之间，装在调谐液体阻尼器中的阻尼液体密度与储液密度相同或相似；
(b)将调谐液体阻尼器的设计基频确定为步骤一中采集的浮式油气生产储卸装置储液晃动一阶振动频率，根据调谐液体阻尼器液体晃动一阶振动频率计算公式，反求得到调谐液体阻尼器中阻尼液体的液面高度值，调谐液体阻尼器高度介于液面高度的1.1倍到1.2倍之间；
步骤三、将支撑调谐液体阻尼器用的底座焊接在浮式油气生产储卸装置上，并将调谐液体阻尼器安装在固定底座上；
步骤四、根据液面晃动幅度对调谐液体阻尼器参数进行微调，具体过程为：设定浮式油气生产储卸装置中储液液面晃动幅度标准，根据安装调谐液体阻尼器后储液晃动幅度变化情况判定液面晃动减小幅度是否达标，若不达标则对调谐液体阻尼器液面高度进行调整，直至浮式油气生产储卸装置中储液液面晃动幅度达标为止。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明方法减小了储液晃动的幅度。不仅可以减少LNG的气化损失，提高运营的经济性，减少环境污染，而且可以为长时间的储存及较远距离输送LNG提供条件，大大提高了浮式油气生产储卸装置油气资源运输过程中的安全性，增加了油气资源运输过程中的进度与效益。
附图说明
图1是调谐液体阻尼器安装示意图；
图2是本发明的浮式油气生产储卸装置储液晃动控制方法的流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细描述。
如图1、2所示的本发明的浮式油气生产储卸装置储液晃动控制方法，包括以下步骤：
步骤一、计算浮式油气生产储卸装置储液晃动一阶振动频率，具体步骤为：在浮式油气生产储卸装置3上布置加速度传感器，采用MATLAB软件将浮式油气生产储卸装置在运输过程中采集的振动加速度数据进行分析，得到浮式油气生产储卸装置储液晃动的一阶振动频率，振动加速度数据采样时间通常取匀速航行运输1到2小时过程中的振动加速度即可；
步骤二、确定长方体调谐液体阻尼器1的基本参数，具体包括：
(a)长方体调谐液体阻尼器的宽度介于浮式油气生产储卸装置直径的四分之一到二分之一之间(可以为四分之一、二分之一、三分之一等)，调谐液体阻尼器的长度介于浮式油气生产储卸装置长度的三分之一到二分之一之间(可以为七分之三、二分之一、三分之一等)，装在调谐液体阻尼器中的阻尼液体密度与储液密度相同或相似；
(b)将调谐液体阻尼器的设计基频确定为步骤一中采集的浮式油气生产储卸装置储液晃动一阶振动频率，根据调谐液体阻尼器液体晃动一阶振动频率计算公式(该公式参见Housner G W的Dynamic Pressure on accelerated fluid container(加速流体的动压力，Bult Seism杂志，1957年第47期1卷，15-35页)，反求得到调谐液体阻尼器中阻尼液体的液面高度值，调谐液体阻尼器高度介于液面高度的1.1倍到1.2倍之间(可以为1.1倍、1.15倍、1.2倍等)；
步骤三、将支撑调谐液体阻尼器用的底座焊接在浮式油气生产储卸装置3上，并将调谐液体阻尼器安装在固定底座2上；
步骤四、根据液面晃动幅度对调谐液体阻尼器参数进行微调，具体过程为：设定浮式油气生产储卸装置中储液液面晃动幅度标准，根据安装调谐液体阻尼器后储液晃动幅度变化情况判定液面晃动减小幅度是否达标，若不达标则对调谐液体阻尼器液面高度进行调整，直至浮式油气生产储卸装置中储液液面晃动幅度达标为止。

Claims (1)

1.浮式油气生产储卸装置储液晃动控制方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一、计算浮式油气生产储卸装置储液晃动一阶振动频率，具体步骤为：在浮式油气生产储卸装置上布置加速度传感器，采用MATLAB软件将浮式油气生产储卸装置在运输过程中采集的振动加速度数据进行分析，得到浮式油气生产储卸装置储液晃动的一阶振动频率；
步骤二、确定长方体调谐液体阻尼器的基本参数，具体包括：
(a)长方体调谐液体阻尼器的宽度介于浮式油气生产储卸装置直径的四分之一到二分之一之间，调谐液体阻尼器的长度介于浮式油气生产储卸装置长度的三分之一到二分之一之间，装在调谐液体阻尼器中的阻尼液体密度与储液密度相同或相似；
(b)将调谐液体阻尼器的设计基频确定为步骤一中采集的浮式油气生产储卸装置储液晃动一阶振动频率，根据调谐液体阻尼器液体晃动一阶振动频率计算公式，反求得到调谐液体阻尼器中阻尼液体的液面高度值，调谐液体阻尼器高度介于液面高度的1.1倍到1.2倍之间；
步骤三、将支撑调谐液体阻尼器用的底座焊接在浮式油气生产储卸装置上，并将调谐液体阻尼器安装在固定底座上；
步骤四、根据液面晃动幅度对调谐液体阻尼器参数进行微调，具体过程为：设定浮式油气生产储卸装置中储液液面晃动幅度标准，根据安装调谐液体阻尼器后储液晃动幅度变化情况判定液面晃动减小幅度是否达标，若不达标则对调谐液体阻尼器液面高度进行调整，直至浮式油气生产储卸装置中储液液面晃动幅度达标为止。
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