CFD在海上平臺方位設計中的應用【轉發】

2017-06-12 by:CAE仿真在線來源:互聯網

由于海洋石油開發的特殊性,自開發至今,安全始終是至關重要的前提。海上石油平臺大多地理位置偏遠,造價成本高,含多種工藝和操作風險,最大程度地減少人員和設備設施風險是十分重要的。可以通過本質安全設計,運用技術手段使生產設備或生產系統本身具有安全性,使事故發生的可能性降到最低。平臺方位設計是本質安全的一個重要方面,良好的方位設計可以從根本上限制不利影響事件的發生。傳統上,平臺方向的確定一般是根據工程師以往工程項目的經驗。雖然這種方法似乎是可以節省資金和時間成本,但是它可能會導致一個非理想的設計方案,因此可能會增加事故發生的可能性,從而增加后續設計階段中安全成本的投入。

優化參數

海上平臺方位設計優化研究所考慮的參數如下:

自然通風影響,它可以減少有毒和易燃氣體的潛在聚集積累,降低潛在的蒸氣云爆炸后果發生的可能性。
直升機甲板影響,平臺發電機廢氣排放將影響直升機起降操作安全。
風寒影響,會影響人員在平臺上工作的舒適性,特別是在寒冷的氣候和極端惡劣的天氣條件下。
救生艇漂移方向,在緊急情況下影響船員的安全。

自然通風

通風率是評價自然通風的主要指標。一旦放生可燃氣體泄漏,較高的通風率可以有效的降低平臺上可燃氣體的殘留,降低可燃氣云的尺寸。因此,通風率這一指標越大越好。

高溫廢氣排放

根據CAP437海上直升機甲板設計規范中的規定“在直升飛機起降的飛行區域,溫度升高的最大值不能超過2℃。”

對于許多海上設施,特別是在極端天氣地區,直升機作為主要交通工具和緊急疏散工具。因此,直升機可用于通過盡可能多預期的天氣條件。此外,高溫廢氣排放還應盡量減少對鉆井架,起重機等的影響。因此,高溫廢氣對直升機甲板的影響越小越好。

風寒影響

根據NORSOK S-002,風寒效應是指暴露在風中的皮膚,會感受到比當時氣溫更冷的效應。風寒會影響操作設施所需人員的數目。在某些情況下,惡略的自然環境,將增加操作員誤操作的可能。為了給工作人員提供可接受的工作環境,并最大限度地提高安全性,風寒的影響是要盡量減少的。值得注意的是,這一優化目標與自然通風是相互矛盾的。因此,優化方法的目的之一是找到這兩個潛在的相對應目標之間的平衡點。