نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه مهندسی مکانیک، دانشکده صنعت نفت آبادان، دانشگاه صنعت نفت، آبادان، ایران.

چکیده

ترمینال­های نفتی فراساحل، به عنوان راه حل ارزان و با ایمنی بالاتر نسبت به ترمینال­های ساحلی برای تخلیه و بارگیری تانکرها مورد استفاده قرار می­گیرند. ترمینال­های فراساحل انواع مختلفی دارند. بنابراین مقایسه پاسخ دینامیکی این ترمینالها در شناسایی نقاط قوت و ضعف آنها تاثیر­گذار خواهد بود. پژوهش حاضر به منظور مقایسه پاسخ دینامیکی سازه­ای سه ترمینال نفتی فراساحل متداول، شامل CALM، SALM و CMBM در شرایط محیطی منطبق بر منطقه خلیج فارس می­باشد.  به منظور به دست آوردن پاسخ­های سازه شامل نیروهای ایجاد شده در مهاربند و هاوسرها، جابجایی تانکرهای متصل به آنها، از شبیه­سازی در نرم افزار OrcaFlex  استفاده می­شود. نتایج نشان می­دهد که با درنظر گرفتن شرایط عملیاتی یکسان، حداکثر کشش­های ایجاد شده در مهاربند ترمینال SALM از ترمینال­های CALM و CMBM به ترتیب 2.7 و 1.3 برابر بیشتر است. همچنین حداکثر کشش­ ایجاد در هاوسر ترمینال SALM به ترتیب در ترمینال­های CALM و CMBM به میزان 1.5 و 4.3 برابر بیشتر ایجاد می­گردد. با بحرانی­تر شدن شرایط محیطی، مهاربند ترمینال SALM بیشترین پایداری را از خود نشان می­دهد. با افزایش تناژ تانکرها از کلاس 45هزار تنی تا 320 هزار تنی، حداکثر کشش­های ایجاد شده در مهاربند CMBM کمترین تغییر را دارد؛ این درحالی است که حداکثر کشش ایجاد شده در مهاربند ترمینال CALM و SALM به ترتیب به اندازه 100 درصد و 156 درصد افزایش پیدا می­کنند. با مقایسه جابجایی­ ایجاد شده در تانکرها (در حین عملیات) نتیجه می­شود که جابجایی در تانکر متصل به ترمینال CMBM دارای اندازه حداقلی و جابجایی در تانکرهای متصل به CALM و  SALM تقریباً یکسان می­باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

AQWA, Ansys. 2014. “Theory Manual.” ANSYS, Editor, ANSYS® Academic Research.
Bakhtiari, M., Shemshaki, S. and Sadri Nasab, M., 2019. Investigating the interaction of fluid and structure on the body of a semi-submerged platform under the influence of regular sea waves. Journal of Marine Science and Technology, 18(1), pp.62-73. DOI: 10.22113/jmst.2018.99592.2053.
Eghbali, B., Daghigh, M., Daghigh, Y. and Azarsina, F., 2018. Mooring line reliability analysis of single point mooring (SPM) system under extreme wave and current conditions. International Journal of Maritime Technology, 9, pp.41-49. DOI: 10.29252/ijmt.9.41.
Esmailzadeh, E. and Goodarzi, A., 2001. Stability analysis of a CALM floating offshore structure. International Journal of Non-Linear Mechanics, 36(6), pp.917-926. DOI: 10.1016/S0020-7462(00)00055-X.
Gruy, R.H., Kiely, W.L., Maresh, L.A. and Pedersen, K.I., 1979, April. The LOOP deepwater port: Design and construction of the Single Anchor Leg Mooring (SALM) tanker terminals. In Offshore Technology Conference (pp. OTC-3562). OTC. DOI: 10.4043/3562-MS .
Oil Companies International Marine Forum, 1977. Prediction of wind and current loads on VLCCs. OCIMF. DOI: 10.4043/3562-MS.
Olsen, M.K., 2011. Estimation of annual probability of mooring line failure as a function of safety factors (Master's thesis, Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet, Fakultet for ingeniørvitenskap og teknologi, Institutt for marin teknikk).
Orcaflex. 2015. OrcaFlex Manual Version 9.7a,2015. section 1;3;4;6;7.
Ozorishin, A., 2012. FSO concept for shallow waters in the Vietnam offshore oilfield-block Hanoi trough-02 (Master's thesis, University of Stavanger, Norway).
Paulauskas, V., 2009. The safety of tankers and single point mooring during loading operations. Transport, 24(1), pp.54-57. DOI: 10.3846/1648-4142.2009.24.54-57
Qi, X., Chen, Y., Yuan, Q., Xu, G. and Huang, K., 2017, June. Calm buoy and fluid transfer system study. In ISOPE International Ocean and Polar Engineering Conference (pp. ISOPE-I). ISOPE.
Rutkowski, G., 2019. A comparison between conventional buoy mooring CBM, single point mooring SPM and single anchor loading sal systems considering the hydro-meteorological condition limits for safe ship’s operation offshore. TransNav: International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation, 13(1), pp.187-195. DOI: 10.12716/1001.13.01.19.
Trelleborg SEALINE. https://www.trelleborg. com.
Veritas, D.N., 2010. Offshore standard DNV-OS-E301 position mooring. Det Norske Veritas: Høvik, Norway. DOI:
Wang, J. and Xie, B., 2012, June. A simplified method for predicting global motion of moored semi-submersible platforms. In ISOPE International Ocean and Polar Engineering Conference (pp. ISOPE-I). ISOPE.
Wang, K., Er, G.K. and Iu, V.P., 2018. Nonlinear dynamical analysis of moored floating structures. International Journal of Non-Linear Mechanics, 98, pp.189-197. DOI: 10.1016/j.ijnonlinmec.2017.10.025.