Resumen

Los FPSO se utilizan ampliamente durante las operaciones de exploración de petróleo y gas en aguas profundas, para las que es una forma eficaz de mantener su posición mediante la tecnología de amarre de posicionamiento (PM) para garantizar la fiabilidad a largo plazo de las operaciones, incluso en mares extremos. Aquí se presenta un tipo de controlador de posicionamiento dinámico (DP) en términos de fiabilidad estructural para los FPSO amarrados con torreta de un solo punto. En primer lugar, se establece el modelo matemático del FPSO amarrado en términos de cinemática y dinámica. En segundo lugar, se aplica el método de la catenaria para analizar la dinámica de la línea de amarre y se establece un modelo matemático de una sola línea de amarre basado en la ecuación de la catenaria. A continuación, se establece el modelo matemático de todo el sistema de amarre de la torreta. En tercer lugar, se define un índice de fiabilidad estructural para evaluar la resistencia a la rotura de cada línea de amarre. Al mismo tiempo, también se tienen en cuenta las restricciones de control para diseñar un controlador de realimentación de estado mediante la técnica backstepping. Por último, se llevan a cabo una serie de pruebas de simulación para un FPSO anclado a una torreta con ocho cabos de amarre. Los resultados de la simulación muestran que el FPSO amarrado puede mantener bien su posición en mares extremos. Además, la tensión de los cabos de amarre de la FPSO se reduce eficazmente para garantizar en gran medida la seguridad de los cabos de amarre en entornos marítimos difíciles.

• Materias:Matemáticas Análisis Matemático Álgebra Ingeniería Lógica matemática
• Subjects:mathematics Mathematical Analysis Algebra Engineering Mathematical logic
• Palabras claves:modelo matemático, fpso, mares extremos, tensión de la línea de amarre de la fpso, sistema de amarre de torreta completa, operaciones de exploración de gas, entorno marino adverso, dinámica de la línea de amarre, seguridad de las líneas de amarre, línea de amarre única
• Keywords:mathematical model, fpso, extreme seas, fpso mooring line tension, whole turret mooring system, gas exploration operations, harsh sea environment, mooring line dynamics, mooring lines safety, single mooring line