[发明专利]一种半潜式平台压载/排压载过程中许用VCG获取方法

说明书

本发明公开了一种半潜式平台压载/排压载过程中许用VCG获取方法，在半潜式平台在调整作业工况时，通过调整压载水量来实现的，在已知平台静水力信息和用于调整压载水的压载舱信息及压载水量的前提下，根据平台最小GM值的要求值，得出平台在调整压载水过程中的许用VCG值。得到许用VCG值后，只要在压载/排压载过程中平台的实际VCG值小于计算得到的许用VCG值，则认为平台在整个压载/排压载过程中稳性满足安全要求。使用本方法对所有半潜式平台压载/排压载过程中许用VCG进行计算，过程十分简便，大大提高了工作效率。

技术领域

本发明涉及海洋工程领域设计阶段VCG(海工平台各个吃水下最大允许重心高度)的确定，更具体地说，涉及半潜式平台通过压载/排压载水过程中许用VCG快速获取方法。

背景技术

半潜式平台主要有拖航工况、自存工况、作业工况三种典型工况，每种典型工况对应平台一种典型吃水(T_典型)。当平台受到作业需求、环境气象条件等因素影响时，需要由一个典型工况通过压载/排压载水操作过渡到另一个典型工况，即由一个典型工况吃水过渡到另一个典型工况吃水。按照吃水的大小，对于半潜式平台一般存在T_作业T_自存T_拖航的规律，即自存工况吃水为中间吃水。由自存工况转向作业工况需要进行添加压载水，由自存工况转向拖航工况需要进行排压载水。在各个典型工况吃水之间的任意吃水都被称为临时工况吃水(T_i)。在半潜平台设计过程中，要确保所有典型工况和临时工况平台稳性均要满足安全性要求。对于半潜式平台而言，当下稳性校核方式为获取平台各个工况下的许用VCG值，只要确保平台各个典型工况和临时工况的实际VCG值均小于许用VCG值则认为平台稳性满足要求。

目前对于许用VCG的获取大多采用软件获取。由于半潜平台船型复杂，各个工况吃水跨度大，需要满足的稳性衡准多，校核的工况繁杂，因此需要大量的时间精力来进行半潜平台的稳性校核，在借助商业软件的前提下仍然耗时大。

发明内容

现有技术中，针对半潜式平台，获取各个工况下的许用VCG值是十分繁琐耗时的问题，以及需要满足的稳性衡准要求多，需要借助商业软件进行分析获取，且平台尺寸越大，耗时越多，随之带来的计算成本越大等问题，本发明通过数座半潜式平台设计经验归纳总结出一条要求更为严格的数值计算稳性衡准，通过本发明获取方法，大大改进半潜式平台压载/排压载过程中许用VCG值获取效率。

为了达到上述目的，本发明提供了一种半潜式平台压载/排压载过程中许用VCG获取方法，包括如下步骤：

a)工况的选取

由于半潜式平台自存工况吃水为中间吃水，选取自存工况为初始工况；与初始工况对应的是初始工况吃水T_自存，在该吃水下进行排压载水，达到拖航工况吃水T_拖航；在初始工况吃水下进行添加压载水达到作业工况吃水T_作业；

在三个典型工况吃水转换的过程中选取步长，设定若干个中间临时工况吃水T_i，表示依次第i个工况，i为1、2、3……；

b)三维模型建立及初始参数选取

半潜式平台三维模型建立并获取静水力信息和舱容信息，如下：

T_拖航/T_自存/T_作业/T_i：所有工况吃水值，单位：米；

排水量Δ_i：选中的所有工况吃水对应的排水量，单位：吨；

KML_i：选中的所有工况对应的纵向稳性半径，单位：米；

KMT_i：选中的所有工况对应的横向稳性半径，单位：米；