【摘 要】
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目前,我国浮式油气生产储卸装置的研发与应用尚处于初级阶段,在核心模块的设计、布局、建造和安装技术上与国外还存在一定差距。同时,工业水平以及科学技术的提高,浮式油气生产储卸装置上的设备也不断进行升级,且随着对环境保护意识的提高,大多数对海洋进行开发的国家要求加强对海洋环境的保护以及其他功能的增加,使得浮式油气生产储卸装置上的设备越来越多,于是各国的浮式油气生产储卸装置厂商都在将其模块化。模块增多,权
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目前,我国浮式油气生产储卸装置的研发与应用尚处于初级阶段,在核心模块的设计、布局、建造和安装技术上与国外还存在一定差距。同时,工业水平以及科学技术的提高,浮式油气生产储卸装置上的设备也不断进行升级,且随着对环境保护意识的提高,大多数对海洋进行开发的国家要求加强对海洋环境的保护以及其他功能的增加,使得浮式油气生产储卸装置上的设备越来越多,于是各国的浮式油气生产储卸装置厂商都在将其模块化。模块增多,权衡模块间距与风险之间的关系,对传统的根据人工经验进行布局带来了较大的问题。本文依托国家“十三五”规划,博迈科课题“大型油气生产平台上部核心模块布局优化研究”,探讨了FPSO平台上部核心模块布局优化技术研究,主要内容如下:研究FPSO核心生产模块的布局原则和要点,分析核心生产模块的生产工艺流程和各种模块的功用,以及各模块间的相互作用关系,对模块按功能进行划分;研究了模块间距的风险评估方式;分析了FPSO布局的理论和基本布局格局并对FPSO的设计方案进行了论证。研究模块间距与风险之间的关系建立优化模块间距与风险值的目标函数;研究FPSO上部核心模块布局的约束条件,对FPSO上部核心生产模块的布局方案建立数学模型;包括研究模型的建立方法,待布模块的处理以及求解目标和约束条件。分析了模拟退火算法和遗传算法的优缺点,研究设备布局算法,对模拟退火算法以及遗传算法进行结合,构造了满足对FPSO上部核心模块的布局的遗传模拟退火优化算法并对算法的有效性进行验证。使用PDMS作为开发工具,对FPSO上部核心模块布局软件系统进行设计开发,包括软件间的作用方式,最后进行了实例求解。
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