运动抑制装置对圆筒型浮式平台运动响应的影响

针对垂荡运动性能不佳,限制圆筒形FPSO在海上油气开发大范围应用的技术瓶颈,在平台底部增加延伸筒体与阻尼结构,提升圆筒型FPSO水动力性能,降低其垂荡幅值以满足干式采油装备的要求,基于三维势流理论,建立带有运动抑制装置的圆筒形FPSO水动力分析模型,分析运动抑制系统的不同高度、宽度、截面形状和通海情况对圆筒形FPSO的水动力性能影响,对比采用不同运动抑制装置的圆筒型运动幅值响应传递函数发现,增加阻尼孔使运动抑制装置内部与外界海水相联通,可以改善圆筒型FPSO的水动力性能,适当增加阻尼结构的高度、宽度有利于增大FPSO的垂荡运动固有周期,可避开南海海域百年一遇海况的波浪周期范围,起到抑制圆筒型FPSO运动的效果。     

圆筒形FPSO在南海的作业效率分析

圆筒形FPSO(Floating Production Storage and Offloading),即浮式生产储油卸油装置,已在国外多个海况恶劣油田投入使用。该装置通过相关试验,其在恶劣海况下的运动性能非常好,适合油田生产。我国南海海域海况恶劣,冬季受强烈东北季风影响,夏季受内波流影响。对我国南海海域圆筒形FPSO进行投入前期研究,尤其是针对圆筒形和船型这两种FPSO在目前南海海域的外输可作业率比较,得出相对客观的研究结果,将会给决策层起到重要参考作用。     

加强合作，开创南中国海油气开发工程的新局面

介绍我院在研究开发的两种浮式生产储油装置(FPSO),即船型FPSO和半深圆筒形FPSO。特别是半深圆筒型,在一些关键技术方面已取得进展。呼吁国内外有实力的企业家,加强合作,开创南海油气开发工程的新局面。     

新型圆筒型FPSO运动抑制结构的优化设计

针对圆筒型浮式生产储卸油装置（FPSO）垂荡运动性能较差等问题，设计具有通海形式的延伸筒体与减动结构的新型圆筒型FPSO。通过建立水动力分析模型，对不同运动抑制结构模型的垂荡与纵摇的固有周期和运动响应幅值算子（RAO）进行数值计算，对运动抑制结构型式的延伸筒体和阻尼孔进行优化设计。在时域耦合分析中，结合我国南海环境，通过设计合理的系泊系统，得到新型圆筒型FPSO的运动的响应历程，并对系泊系统进行安全校核。结果表明，延伸筒体高15 m、阻尼孔直径1.0 m为优化后的构型，该构型能节约成本、满足项目设计要求以及南海百年一遇的生存工况。     

圆筒型浮式生产储卸油装置消防安全设计

为确保设计安全性，基于国内第一艘多点系泊的圆筒型浮式生产储油卸油装置（Floating Production Storage and Offloading,FPSO），从消防安全角度对圆筒型FPSO和传统FPSO的不同之处进行分析，并结合国内外船级社的意见对消防系统进行设计。研究成果可为圆筒型FPSO消防安全设计提供一定参考。     

FPSO生活模块海工装备市场经济预测研究

文章分析了深水油气开发市场发展现状及未来趋势,运用统计学方法,对FPSO生活模块进行深入的市场调查、研究和分析,得到不同海域FPSO人均成本、吨位与定员关系。通过对未来一段时间内,国内及国际预计产生的FPSO订单,预测FPSO生活模块的未来市场需求规模,最终得到FPSO生活模块市场经济前景,对生活模块系统研发和建造具有一定意义。     

FPSO模块支墩结构形式与设计原则

依据不同的功能要求,浮式生产卸货装置(FPSO)的主甲板上设置多个工艺模块平台,每一个模块架构平台与FPSO主船体的连接结构——模块支墩,是FPSO结构设计的关键技术,其可靠性和实用性将直接影响FPSO生产流程的正常运转。结合近20多年来对FPSO的设计经验,提出了模块支墩设计的不同理念及结构设计特点,并对多型FPSO的模块支墩分析对比其形式特点、适用性及优缺点,同时从工程设计经验角度,阐述了模块支墩的结构设计原则和结构强度的分析计算及算例。所提供的设计原则及相应的经验可供相关设计人员借鉴。     

FPSO结构特点和建造过程控制要点分析

为提高船舶的安全性和可靠性，基于某浮式生产储油卸油装置（FloatingProduction Storage and Offloading,FPSO），对FPSO的结构特点进行介绍，并对建造过程中的控制要点进行分析。研究成果可为FPSO的设计与制造提供一定参考。     

浮式生产储油卸油装置防H2S空气呼吸系统设计

为保障工作人员在硫化氢(H₂S)泄漏工况下的生命安全，以东南部海域某高含硫油田开发工程为例，结合国内第一艘圆筒形浮式生产储油卸油装置(Floating Production Storage and Offloading,FPSO)的结构特点，设计一种适用于高含H₂S油气田的FPSO应急空气呼吸系统。研究表明：该空气呼吸系统安全可靠、占地面积小、使用方便。研究成果可为H₂S防护设计提供一定参考。     

全球FPSO船型开发领域核心技术的演化分析

以国内外专利数据为分析对象,采用专利计量分析的技术方法深入研究浮式生产储油卸油装置(FPSO)开发技术的演化态势,对FPSO船型开发领域的核心专利进行分析,总结出FPSO船型开发的发展路线.结果表明:当前FPSO船型开发领域的主要研究方向是旧船改造、新概念FPSO和通用FPSO.旧船改造的技术点主要聚焦于超大型船舶设计;新概念FPSO的技术点主要集中于浮体形状设计、上部甲板大型化和刚性立管作业问题;通用FPSO的技术点主要侧重于标准化船壳设计、模块化FPSO设计和FPSO一体化建造,未来企业可考虑在模块化FPSO的上甲板承载与布局、管线布置、生活区布置、减摇和抑制垂荡问题上进行专利布局研究.     

FPSO航行辅助系统设计

为增强浮式生产储油和卸油装置（Floating Production Storage And Offloading, FPSO）航行辅助系统设计的科学性和合理性,对航行辅助系统的结构、设计、设备选型、布置原则等进行介绍。在对相关规范分析和实船验证的基础之上,提出一套完整的FPSO航行辅助系统设计方法。研究成果可为FPSO航行辅助系统的设计提供一定参考。     

浮式生产储卸油装置／系统全生命周期风险管理

简述浮式生产储卸油装置/系统(FPSO)风险管理的目的和意义,结合FPSO风险特点和FPSO管理经验,采用风险分析方法指出FPSO全生命周期面临的安全风险.针对FPSO全生命周期内的设计、建造、生产、废弃不同阶段的不同风险探索相应的风险管理方法和控制措施,旨在有效降低FPSO全生命周期内的健康安全环保风险.     

我国浮式生产储油装置技术的发展现状

介绍了我国浮式生产储油装置（FPSO）的分布现状，描述了我国渤海与南海不同海域FPSO的特点。为了使FPSO长期系泊在海上安全生产、运营可靠，从FPSO设计关键，诸如船体波浪载荷、油气工艺模块支架与船体连接技术、不同单点系泊系统的船体结构设计等方面进行了重点阐述。     

环境条件对南海FPSO结构设计的挑战

通过研究某一作业于南海的FPSO(浮式生产储油卸油装置),讨论设计环境条件标准的提高对结构设计造成的影响。对于此类单点系泊FPSO,由于结构设计需要考虑不同浪向下的情况,而在风、浪、流的共同作用下,有义波高与FPSO的迎浪角的关系又是变化的,所以需要特别考虑FPSO的风标效应,为此,结合风、浪、流的信息,进行浪向角分析,确定在100a一遇与500a一遇两种情况下波高与迎浪角的关系;通过结合浪向角分析的结果与波浪和作业地点的信息,进行水动力分析,根据所在海域100a一遇与500a一遇的两种不同波浪极值参数,并考虑波浪周期敏感性的影响,对影响结构设计的重要载荷参数,进行了一系列的数值分析与比较;总结了该FPSO总纵强度载荷与局部强度载荷的变化特点,进而讨论了载荷差异对结构构件尺寸造成的影响,为南海FPSO结构设计提供参考依据。     

不同阻尼板形式对圆筒型FPSO平台运动性能的影响

针对圆筒型浮式生产储卸油装置（FPSO）运动响应进行优化，提出带有2种新型垂荡抑制结构的圆筒型FPSO，即上扬边锋型圆筒FPSO和锯齿型圆筒FPSO。通过频域分析获得2种新型结构的幅频响应函数，初步对比判断2种新型结构运动性能的优劣，在此基础上，设计新型圆筒FPSO系泊系统并进行时域耦合分析，将计算结果与试验数据进行对比验证，在证实数值模拟准确性的同时分析新型结构的阻尼特性，得到较优的垂荡抑制结构形式。结果显示，所述的锯齿型垂荡抑制结构可有效减小纵荡和纵摇的运动幅值及幅值发生概率，降低纵荡和纵摇运动能量产生，改善整体运动性能。     

内转塔式单点系泊系统敏感性研究

本文以我国南海某条FPSO的内转塔式单点系泊系统为例,研究内转塔式单点系泊的不同参数对于FPSO的运动和系泊张力的影响,确定单点系泊系统不同参数的敏感性。本文从系泊系统材料、系泊系统重量以及系泊缆预张力3个方面考虑其对系泊系统受力及FPSO的运动等设计参数进行敏感性分析。通过分析确定了FPSO的运动和单点系泊系统的动力响应对于系泊系统不同参数的敏感程度。     

内转塔式单点系泊系统敏感性研究

本文以我国南海某条FPSO的内转塔式单点系泊系统为例,研究内转塔式单点系泊的不同参数对于FPSO的运动和系泊张力的影响,确定单点系泊系统不同参数的敏感性.本文从系泊系统材料、系泊系统重量以及系泊缆预张力3个方面考虑其对系泊系统受力及FPSO的运动等设计参数进行敏感性分析.通过分析确定了FPSO的运动和单点系泊系统的动力响应对于系泊系统不同参数的敏感程度.     

FPSO船体建造工艺与应用

通过对比浮式生产储卸油装置(Floating Production Storage and Offloading, FPSO)与常规船体的不同,对船体主甲板结构提出新要求,同时新增加模块支墩、单点舱等结构。结合FPSO建造技术要求,对船体分段进行有限元分析、合理确定分段缝,对单点舱区域坞墩进行布置设计,并针对单点舱、模块支墩等特殊结构进行专项施工工艺分析,制订可行性工艺方案及精度控制措施。通过工程实践,关键结构单点舱、模块支墩均满足建造精度要求,此工艺可为后续类似海洋结构建造提供参考。     

某型在建FPSO靠泊安全研究

文章以某型在建浮式生产储油卸油装置(FPSO)为例,通过理论计算和生产实践验证,对在建FPSO的码头靠泊方式的选取以及安全性进行研究和分析,为以FPSO为代表的特种船型的码头靠泊方案提供了理论和实践依据.     

船体结构强度评估的线性设计波法研究

针对不适用规范公式计算船体波浪载荷的特殊船型,以一艘浮式生产储油船(FPSO)为例,介绍了一种长期预报设计波法,使用该设计波法确定了FPSO的波浪载荷长期预报极值和设计波波浪参数。同时,与规范计算公式及非线性修正后得到的波浪载荷进行比较分析。最后,利用设计波载荷计算结果,对该FPSO的船体结构强度进行评估。分析结果表明,使用长期预报设计波法计算FPSO的波浪载荷具有一定的合理性,其船体结构强度符合规范要求。