Refinement of the calculation model of vibrations for cylindrical supports of structures of oil and gas platforms during relocation

Abstract

В статье рассмотрена проблема предотвращения разрушения опор нефтегазовых морских платформ при передислокации. Цилиндрические конструкции опор нефтегазовых платформ очень чувствительны к динамическим воздействиям внешних сил, которые вызывают колебания конструкций и явление резонанса, особенно при передислокации. Цилиндрические опоры платформ также несут дополнительные массы (оборудование, антиледовый пояс и т.п.), которые оказывают значительное влияние на динамику работы оболочек. В статье уточнена математическая модель колебаний оболочек, несущих дополнительную массу, на основе теории Рейснера. Проведены экспериментальные исследования на уменьшенных моделях оболочек, проверки уточнённой математической модели, показано сравнение экспериментальных и теоретических исследований. Основное отличие скорректированной математической модели заключается в присутствии нового параметра, учитывающего влияния наличия малой дополнительной массы. Уточненнаяматематическая модель позволит более точно рассчитывать частоты колебаний конструкции в режиме online, и предотвращать возможные разрушения цилиндрических опор конструкций нефтегазовых платформ при передислокации. The article deals with the problem of preventing the destruction of the supports of oil and gas offshore platforms during relocation. Cylindrical structures of oil and gas platform supports are very sensitive to dynamic influences of external forces, which cause vibrations of structures and the phenomenon of resonance, especially during relocation. Cylindrical platform supports also carry attached masses (equipment, anti-ice belt, etc.), which have a significant impact on the dynamics of the shells operation. The article refines the mathematical model of vibrations of shells carrying the added mass on the basis of Reisner's theory. Experimental studies are carried out on reduced models of shells, verification of the refined mathematical model, a comparison of experimental and theoretical studies is shown. The main difference of the corrected mathematical model is the presence of a new parameter that takes into account the influence of the presence of a small added mass. The refined mathematical model will make it possible to more accurately calculate the vibration frequencies of the structure online, and prevent possible destruction of the cylindrical supports of the structures of oil and gas platforms during relocation.