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近年來，在早期采油生產(chǎn)系統(tǒng)和開發(fā)邊際小規(guī)模油田的生產(chǎn)系統(tǒng)中，浮式生產(chǎn)儲油船被廣泛采用。目前，這種生產(chǎn)儲油船有的是由舊油輪改造的，有的是新設(shè)計建造的。它們的特點之一是具有容積很大的儲油艙和壓載艙，從構(gòu)造形式上可以看成是油輪類型。這種船在整個油艙區(qū)域設(shè)置幾道縱艙壁和相當數(shù)量的橫艙壁。為考慮對碰撞的安全性及防止儲油外流造成污染，新設(shè)計的儲油船還設(shè)置雙底結(jié)構(gòu)和雙層殼體結(jié)構(gòu)。
儲油船與一般運輸油輪就其環(huán)境條件而言是不同的。因為儲油船通常是系泊在特定的海域中進行長期作業(yè)生產(chǎn)的，它不能像運輸船舶那樣在遇到惡劣海況時可完全避航，所以環(huán)境條件對儲油船的安全性和作業(yè)效率有著很大的影響。它也和近海工程結(jié)構(gòu)物一樣，在設(shè)計中需要考慮兩種環(huán)境條件，即作業(yè)工況和生存工況。生存工況是與船舶安全性有關(guān)的外力條件最惡劣的工況，通常取50年或100年一遇的環(huán)境條件下的工況。對于儲油船的船體強度必須考慮到能承受在這種生存條件下的波浪載荷的作用。
轉(zhuǎn)塔式系泊的生產(chǎn)儲油船，在腫前部位的船體上開出一個直徑相當大的轉(zhuǎn)塔孔，這使得船體在該處的橫剖面面積有所損失，同時也使得一些縱向構(gòu)件的連續(xù)性受到了破壞。此外，轉(zhuǎn)塔的支承和定位系統(tǒng)傳送的環(huán)境載荷對船體的作用也使轉(zhuǎn)塔開孔周圍的船體結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布復(fù)雜化。因此，研究轉(zhuǎn)塔錨泊系統(tǒng)的儲油船的強度問題很有必要。本文主要對儲油船的總體強度進行有限元分析。
按一般考慮，儲油船的總強度由船體縱向構(gòu)件來承擔。目前各國船級社的建造規(guī)范對儲油船還沒有明確成文的規(guī)定，不過仍可按建造規(guī)范對油輪的規(guī)定作為基本要求。規(guī)范對船體總縱強度的要求是滿足最低的剖面模數(shù)，這個數(shù)值直接由船體承受的總縱彎矩大小來決定，總縱彎矩包括兩個部分，即靜力彎矩和波浪彎矩。
為了研究轉(zhuǎn)塔式儲油船在腫前部位開孔后的總縱彎矩分布和數(shù)值大小，先以常規(guī)的標準縱強度計算方法進行討論。
轉(zhuǎn)塔式儲油船在腫前有了直徑較大的圓筒口之后，這個部位浮力的減少將改變儲油船的平衡浮態(tài)和船體的剪力、彎矩分布及大小。為此需要對原有計算程序進行修改。
儲油船不論是在靜水工況或是波浪工況都處于中垂狀態(tài)。而其危險工況為波谷在船腫工況，此時最大總波浪剪力位于第15站，數(shù)值為82.3 MN；最大總波浪彎矩位于第10站，數(shù)值為3783.5 MN.m。最大的波浪剪力和彎矩為波浪剪力=總波浪剪力-靜水剪力=66.3-(34.0)= 32.3(MN)。
關(guān)于船體承受的波浪彎矩，普通認為用標準計算方法求得的數(shù)值有一些偏差，對大型船舶來說即使采用波高等于0.607或0.373，L00代替L120，也仍然有某些缺陷。在實際海域上，船舶的波浪誘導(dǎo)載荷不論在數(shù)值的大小上還是出現(xiàn)的頻度上都是隨機的，所以采用現(xiàn)代的概率統(tǒng)計方法估算船舶的波浪彎矩更為合理。
從船體結(jié)構(gòu)設(shè)計考慮，首先關(guān)心的一種失效形式是單一載荷超過結(jié)構(gòu)強度臨界值后立即發(fā)生失效。要對可能發(fā)生的這種失效概率進行估計，就需要知道載荷和結(jié)構(gòu)承載能力的概率密度函數(shù)。但是在初步設(shè)計階段，結(jié)構(gòu)的承載能力是末知的。為了解決載荷的設(shè)計值問題，通常的做法就是估算結(jié)構(gòu)在使用壽命中可能遭受的載荷極值。預(yù)報船舶的載荷極值可以用長期預(yù)報和短期預(yù)報兩種方法，載荷極值最好是按最嚴重的海況中的短期預(yù)報方法進行。
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