Nghiên cứu, tính toán ổn định tai nạn giàn khoan bán chìm (tt)

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

“Nghiên cứu, tính toán ổn định tai nạn
giàn khoan bán chìm”
Học viên: KS. Đồng Đức Tuấn
Lớp: KTTT 2012
Người hướng dẫn: PGS.TS. Lê Hồng Bang

Hải Phòng - 2015


NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI

1. CHƢƠNG MỞ ĐẦU
2. CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ PHƢƠNG PHÁP

TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH TAI NẠN CÔNG TRÌNH

BIỂN DI ĐỘNG
3. CHƢƠNG 2. CƠ SỞ TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH TAI NẠN

4. CHƢƠNG 3. TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH TAI NẠN CHO

GIÀN KHOAN ĐẠI HÙNG 01
5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ


CHƯƠNG MỞ ĐẦU
1. TÍNH BỨC THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Bài toán tính toán ổn định tai nạn tàu thủy hiện nay sử dụng
phƣơng pháp xác suất để giải quyết và đáp ứng đƣợc những yêu

cầu của Công ƣớc Quốc tế. Tuy nhiên bài toán tính toán ổn định
tai nạn cho giàn khoan bán chìm áp dụng phƣơng pháp xác suất

thì chƣa thấy đƣợc công bố ở Việt Nam. Việc nghiên cứu những
quy định của IMO về bài toán tính ổn định tai nạn cho giàn khoan
bán chìm là rất cần thiết trong trong giai đoạn hiện nay.

2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
Hiểu và áp dụng có hiệu quả phƣơng pháp tính toán ổn định tai

nạn cho giàn khoan bán chìm phù hợp với các yêu cầu do Quy
phạm và Công ƣớc quốc tế SOLAS74-Bổ sung sửa đổi.


3. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI

Đối tƣợng nghiên cứu: Các giàn khoan bán chìm và áp dụng tính toán ổn
định tai nạn cho giàn khoan bán chìm ĐH01.
Phạm vi nghiên cứu: Áp dụng phƣơng pháp xác suất để giải quyết bài
toán ổn định tai nạn. Các kết quả tính toán đƣợc sự hỗ trợ của phần mềm
AUTOSHIP.

4. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Đề tài đƣợc thực hiện bằng phƣơng pháp lý thuyết có sự hỗ trợ của phần
mềm AUTOSHIP. Đề tài có 3 nội dung chính:
- Giới thiệu chung về phƣơng pháp tính toán ổn định tai nạn cho công
trình biển di động

- Xây dựng mô hình tính toán ổn định tai nạn cho giàn khoan bán chìm
- Áp dụng tính toán ổn định tai nạn cho giàn khoan Đại Hùng 01

5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài

Đề tài sẽ xây dựng mô hình tính toán ổn định tai nạn cho
giàn khoan bán chìm và áp dụng tính toán cho giàn khoan

Đại Hùng 01.
Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ là mẫu tính toán phục vụ
cho việc tính toán thiết kế giàn bán chìm nói chung và giàn
khoan bán chìm nói riêng, là tài liệu tham khảo cho sinh
viên ngành Thiết kế tàu và công trình ngoài khơi và những

ngƣời có quan tâm tới ổn định tai nạn của công trình nổi.


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN
ỔN ĐỊNH TAI NẠN CÔNG TRÌNH BIỂN DI ĐỘNG
1.1. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI
Trƣớc đây, việc tính toán ổn định tai nạn cho tàu hoặc công trình biển di

động theo phƣơng pháp áp dụng các công thức giải tích.
Ngày (10-19/05/2005) IMO đã thông qua nghị quyết MSC.194(80),
trong đó có nội dung sửa đổi bổ sung chƣơng II-1 SOLAS 74 về ổn định
tai nạn, xây dựng mối quan hệ giữa phân khoang và ổn định tai nạn dựa
trên quan điểm xác suất. Thi hành ngày 1/1/2009.
Hiện nay, trên thế giới, các phần mềm chuyên dụng nhƣ: Tribon,
Autoship, Napa v.v. đƣợc sử dụng để tính toán ổn định tai nạn theo tiêu
chuẩn mới của SOLAS 74 với bổ sung, sửa đổi 2010

1.2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƢỚC
Hiện nay ở nƣớc ta, việc tính toán ổn định tai nạn đang đƣợc áp dụng
cho tất cả các loại tàu hàng có chiều dài L1 ≥ 80 m và tuân thủ đầy đủ
các qui định của SOLAS 74 với bổ sung, sửa đổi 2010.

Tuy nhiên, việc áp dụng lý thuyết xác suất vào việc giải quyết bài toán
ổn định tai nạn cho công trình biển di động chƣa thấy đƣợc công bố.

Với mong muốn đƣợc đƣa ra các cơ sở lý thuyết của phƣơng pháp xác
suất trong tính ổn định tai nạn cho tàu cũng nhƣ công trình biển di
động và áp dụng nó để đƣa ra một lộ trình giải quyết cụ thể


CHƯƠNG 2. CƠ SỞ TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH TAI NẠN
2.1. Quy định chung.
Những yêu cầu về ổn định tai nạn trong những phần dƣới đây đƣợc áp
dụng với những tàu có chiều dài từ 80 m trở lên và sẽ đƣợc áp dụng
cho việc tính toán ổn định tai nạn đối với công trình biển di động một

cách hợp lý. Cơ sở tính toán ổn định tai nạn của công trình biển di
động đó là lý thuyết xác suất áp dụng cho ổn định tai nạn của tàu thủy.

Yêu cầu:

A≥R

A: Hệ số phân khoang đạt đƣợc
R: Hệ số phân khoang yêu cầu

2.2. Tính toán hệ số R

Trong trƣờng hợp Ls ≥ 100 m thì:

𝑹=𝟏−

𝟏𝟐𝟖
𝑳𝑺 +𝟏𝟓𝟐

2.3. Tính toán hệ A
𝑨 = 𝟎. 𝟒𝑨𝑺 + 𝟎. 𝟒𝑨𝑷 + 𝟎. 𝟐𝑨𝒍

Trong đó: 𝑨 =

𝒑𝒊 𝒔𝒊 (đƣợc xđ từ các trƣờng hợp tai nạn)

i: Chỉ số tƣơng ứng với 1 khoang hoặc 1 nhóm khoang tính

toán,
pi: Xác suất ngập khoang, si: Xác suất ngập an toàn.


2.4. Quy tắc tính toán hệ số pi

2.4.1. Phân chia các khu vực thiệt hại theo chiều dài.
Với mục đích tính toán chỉ số phân khoang thực A, chiều dài LS của tàu

sẽ đƣợc phân chia ra làm các khu vực tai nạn riêng biệt (damage zone).
Không có quy tắc nào trong việc phân chia, ngoại trừ yêu cầu về LS theo

định nghĩa. Tuy nhiên, lựa chọn cách phân chia thích hợp là điều quan
trọng để thu đƣợc giá trị A lớn.