Slug 유동을 고려한 SLWR 동적 해석 연구

Abstract

심해 조건에 투입되는 부유식 구조물은 파랑, 조류 및 바람 등에 의해 6자유도 운동 응답 및 장주기의 표류 운동을 하게 된다. 라이저 상단부는 부유식 구조물과 연결되어 있기 때문에 구조물의 운동 응답은 라이저의 동적 거동을 유발하는 요인이 되므로 라이저 설계에 중요하게 고려되어야 한다. 이러한 상부 구조물의 영향을 최소화 하기 위해 SLWR는 라이저 중간 부분에 부력제를 설치하여 Lazy Wave 형태를 특징으로 하며 이를 통해 자중 및 피로 파괴의 영향을 감소시킨다. 또한 유정으로부터 생산되는 생산물의 종류 및 형태(Flow regime)는 공정 설비의 설계뿐만 아니라 SLWR내부 조건을 변화시키므로 라이저 설계 관점에서도 영향을 살펴보는 것이 바람직하다. 본 연구에서는 라이저 내부에 Slug 유동이 발생하는 조건 및 결과를 유동 견실성(Flow Assurance) 해석을 통해 얻었으며 SLWR 동적 해석 시 내부 유동을 Slug로 모델링하여 영향을 살펴보았다.