基于悬链线理论的跨接软管安装计算

考虑到海洋石油平台之间和浮式生产储油装置(FPSO)与单点系泊系统之间的跨接软管成本昂贵,并且在安装过程中极易受损,为保证软管在安装过程中的完整性,提升安装作业效率,降低安装成本,采用悬链线理论对跨接软管安装过程进行分析,建立求解跨接软管长度、连接点角度、受力、高差以及弯曲半径、重心位置等关键控制参数的悬链线方程。在LF13-2油田开发项目跨接软管的安装过程中的应用表明,该方法快捷有效,可作为跨接软管安装控制的理论依据。     

小型多边形FPSO两点外输方案分析

针对多边形FPSO没有风标效应的问题,提出该类型FPSO货物传输的两点外输方案,通过动力定位(DP)油船、Hiload卸载方式及常规油船外输方式比较,确定采用常规油船方案,针对双外输点可提高作业窗口、首侧推可增加作业灵活性、首部接油可缩短软管长度和作业风险、尾部拖船可确保作业安全距离的分析论证,以及两点外输与传统外输对比、常规油船与动力定位(DP)油船对比,确定采用常规油船两点外输在外输设备配置和外输作业风险方面的综合优势,对外输环境条件、环境方向、拖船角度等不同组合下大缆张力,以及水池实验模拟分析的结果表明,大缆张力和偏移角可控,两点外输方案可行。     

基于多层次灰色评价法的FPSO外输溢油风险评估

针对浮式生产、储油、卸油船(FPSO)在多层次、多变量和多种非定量因素影响下缺少有效定量评估溢油风险的情况,采用多层次灰色综合评估方法,构建FPSO外输作业溢油风险评价指标体系,进行溢油风险分级计算。结合层次分析法确定各层次指标对应的权重,将风险影响程度进行定量化处理,最终确定评价体系整体安全性良好。对我国南海某FPSO外输作业溢油风险等级进行计算,结果显示,该FPSO溢油风险为一般等级。该评价方法可判断FPSO外输作业溢油风险水平,为FPSO海上溢油事故应急提供技术支持。     

涡激振动对FPSO外输系统的动态响应分析

外输系统包括FPSO、外输浮筒、外输管线主要构成部分,在外载荷的推动下,各个构件间存在复杂的耦合作用。由于输管线跨距长,在复杂的海洋环境载荷作用下极易发生涡激振动现象,从而引起管线的疲劳破坏。为研究涡激振动对FPSO外输系统的动态响应的影响,本文对FPSO及其外输系统进行了一系列的水动力分析,结合考虑浮体/管线的耦合效应和管线涡激振动现象,求解FPSO与外输浮筒的总体运动响应及外输管线的张力、疲劳损伤值,总结管线涡激振动现象对整个FPSO外输系统总体性能的影响。计算结果表明,管线的涡激振动效应对其自身的疲劳寿命起到主导性作用,而对FPSO及外输浮筒的运动响应和系缆张力的影响较小。     

FPSO外输控制系统优化设计

针对国内FPSO外输系统工作特点,分析独立的外输控制系统模式与和集成在中央控制系统中的外输控制系统模式,比较两种模式的区别及其优缺点,给出国产DCS在用于FPSO外输控制系统时存在的问题,提炼外输控制系统的优化设计原则。     

FPSO和外输系统的模型试验截断技术研究

以"FPSO+外输油管+外输浮筒+穿梭油轮"的开发模式为研究对象,在西非1700m水深条件下,进行了FPSO及其外输系统的模型试验方法研究。基于静力相似和动力相似准则对外输油管进行了等效设计,提出了一种新型的外输油管模型试验等效设计方法;基于静力相似准则,对FPSO多点系泊系统在0°至180°的环境方向下进行了等效水深和等效水平刚度的截断设计,并对其进行静力优化;同时为避免FPSO和外输浮筒的系泊系统之间的干涉影响,对外输浮筒系泊系统进行了水平等效设计;在此基础上设计了模型试验方案。然后分别对截断前与截断后的"FPSO+外输油管+外输浮筒+穿梭油轮"全系统进行了时域耦合分析,对比发现截断前与截断后计算结果吻合良好,验证了该模型试验方案设计的可行性。     

FPSO与穿梭油轮的耦合水动力及运动响应研究

为探明通用型FPSO与穿梭油轮串靠外输模式下耦合水动力及运动响应特性,利用Aqwa软件,对通用型FPSO与穿梭油轮进行频域水动力分析,得到FPSO与穿梭油轮的水动力响应数据。选取墨西哥海域典型外输状态海况条件,开展FPSO与穿梭油轮系泊状态下耦合运动响应的数值预报,分析FPSO与穿梭油轮的间距、海况、装载工况等因素对运动响应及系泊系统载荷的影响。本文研究成果对通用型FPSO与穿梭油轮外输作业时选取合理的海况和间距具有指导意义,同时可用于指导系泊系统的设计。     

“FPSO CYRUS”油船改FPSO方案及技术要点分析

针对"FPSO CYRUS"的改造实例,介绍油船改FPSO中的结构检测、设备拆除翻新、坞内维修、上建改装、甲板改造加强、上部模块与支墩建造安装、货油管系及外输系统改造、火炬塔与多点系泊系统新造等技术要求及其检验注意事项。     

FPSO原油外输系统研究

原油外输系统是FPSO上比较重要而且组成复杂的一个系统。本文描述了外输系统的基本组成、工作流程、设备布置,分析了艉部串靠式外输系统的特点和设计要点,介绍了外输作业的基本条件和操作过程。     

FPSO串靠外输作业水动力耦合响应分析

FPSO与穿梭油轮串靠外输作业时两船体之间的相互作用较为复杂,基于多体水动力学方法对两浮体的运动响应进行分析.应用水动力学软件ANSYS-AQWA建立耦合响应分析模型,计算单点系泊FPSO与穿梭油轮之间的水动力影响.通过时域分析得到不同风浪流组合工况下系泊锚链与浮体之间系泊大缆的张力变化曲线,分析张力及大缆的变化特性,为串靠外输作业提供参考依据.     

海洋石油161外输滚筒旋转接头软连接装置设计应用

针对海洋石油161外输滚筒存在对中精度不够,影响旋转接头寿命,并存在原油泄漏等问题,设计旋转接头软连接装置.该装置有效地降低了外输滚筒旋转法兰的对中精度要求,同时降低外输滚筒制造成本,并有效地降低了法兰偏心、管道应力及振动对旋转接头的影响,延长了旋转接头寿命,增加了整套系统的操作安全性能.     

应用高阶边界元法求解FPSO型采油平台波浪漂移力的研究

波浪平均漂移力是影响FPSO系统系泊、立管安装和卸载的重要外在荷载。文中针对英国北海正投入使用的萨哈林型式FPSO,应用高阶边界单元方法对其二阶水动力特性进行了计算分析,计算中考虑了物体的几何对称性,FPSO系统所受到的纵荡,横荡以及首摇方向的波浪平均漂移力采用近场解法在湿表面上直接进行压力积分获得。与常数单元方法相比,该方法具有很高的精度,特别是对于高频波浪能得到可靠的收敛解。研究表明为了使得FPSO系统在恶劣海况下安全使用,FPSO系统必须始终保持迎浪状态工作。     

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.     

Strain prediction for critical positions of FPSO under different loading of stored oil using GAIFOA-BP neural network

FPSO (floating, production, storage and offloading) units are widely used in the offshore oil and gas industry. Generally, FPSOs have excellent oil storage capacity owing to their huge oil cargo holds. The volume and distribution of stored oil in the cargo holds influence the strain level of hull girder, especially at critical positions of FPSO. However, strain prediction using structural analysis tools is computationally expensive and time consuming. In this study, a prediction tool based on back-propagation (BP) neural network called GAIFOA-BP is proposed to predict the strain values of concerned positions of an FPSO model under different oil storage conditions. The GAIFOA-BP combines BP model and GAIFOA which is a combination of genetic algorithm (GA) and an improved fruit fly optimization algorithm (IFOA). Results from three benchmark tests show that the GAIFOA-BP model has a remarkable performance. Subsequently, a total of 81 sets of training data and 25 sets of testing data are obtained from experiment using fiber Bragg grating (FBG) sensors installed on the surface of an FPSO model. The numerical results show that the GAIFOA-BP is capable of predicting the strain values with higher accuracy as compared with other BP models. Finally, the reserved GAIFOA-BP model is utilized to predict the strain values under the inputs of a 10-day time series of volume and distribution of stored oil. The predicted strain results are further used to calculate the fatigue consumption of measurement points.     

大缆材料对旁靠外输系统的动力响应影响分析(英文)

In order to provide a theoretical guide for choosing the material for the hawsers for the FPSO side-by-side offloading system, which is moored by the yoke system, the 3D potential flow theory and full coupled time-domain analysis are presented to study the dynamic response of the offloading system. The Ming Zhu FPSO offloading system in the field BZ25-1 is simulated here; and four different characteristic fiber ropes are used as the material for the hawsers. To acquire an accurate hawser line tension, the polynomial fitting method is used to calculate the nonlinear stiffness of the hawsers. By comparing the hawser lines' tension and the relative motion between the FPSO and the shuttle tanker, a suitable material for the hawser lines is chosen and discussed in this paper. The results indicate that the nonlinear stiffness characteristic of the fiber rope has a small effect on the relative motion of the vessels, but the hawser lines' tension is greatly influenced by the different characteristics of the fiber ropes. The hawser lines' tension with nonlinear stiffness is in accordance with the one with the upper and lower bound linear stiffness, which proves this method of fitting the fiber ropes' nonlinear stiffness is reasonable and reliable.     

FPSO船体管路系统压力泄放阀的计算与选型

针对当前FPSO船体管路系统中压力泄放阀的计算与选型都依赖于阀门厂家的实际情况,详细介绍了压力泄放阀的类型及应用范围,并以SBM FPSO船体管路系统为例,采用API计算方法进行计算和选型。计算方法优化了超压模式及阀门流通面积的选择,从而保证了压力泄放阀的正确选型和FPSO船体管路系统的安全性。     

FPSO global strength and hull optimization

Global strength is a significant item for floatingproduction storage and offloading （FPSO） design, and steel weightplays an important role in the building costs of FPSO. It is the maintask to consider and combine these two aspects by optimizing hulldimensions. There are many optional methods for the globalstrength analysis. A common method is to use the ABS FPSOEagle software to analyze the global strength including the rulecheck and direct strength analysis. And the same method can beadopted for the FPSO hull optimization by changing the depth.After calculation and optimization, the results are compared andanalyzed. The results can be used as a reference for the futuredesign or quotation purpose.     

浮式生产储油船设计环境资料分析

根据某浮式生产储油船(FPSO)设计海域的环境资料,提供了短期统计特征及其长期分布律和迁航海域海况的分析计算结果,成为系泊结构物定位与环境荷载计算以及结构强度与疲劳分析的前处理模块。     

VLCC改FPSO“柏松”轮货油系统中深井泵的运用

"柏松"轮是大连中远船务承接的VLCC改FPSO工程,其货油系统的改造与通常的VL-CC改FPSO工程不同,它拆除了货油舱内货油管,泵舱内货油泵及货油管,在主甲板上安装深井泵从货油舱抽吸货油。文章对该轮货油系统改造中深井泵运用的技术问题进行详细的论述。