FPSO模块支墩建造精度控制方法研究

作为FPSO(浮式生产储油卸油装置)主船体和上部模块的连接结构,模块支墩结构是主船体和上部模块的安装界面,又是承受上部模块重量的重要支撑结构,主船体和上部模块的建造会分别在模块支墩界面处产生累计建造误差,建造误差会对模块支墩的强度和疲劳寿命产生显著影响。由于模块支墩结构的特殊性,普通的船舶结构建造精度标准不再适用于FPSO模块支墩结构,依托于一型新建FPSO模块支墩结构,对模块支墩的建造精度控制进行了专门研究。简要介绍了FPSO模块支墩结构概况,探查模块支墩结构建造误差的来源,分析了建造误差对结构强度及疲劳寿命的影响,根据误差种类分别提出了避免建造误差的方法和修正办法。研究成果可为FPSO模块支墩的建造和安装提供参考。     

圆筒型FPSO上部模块支撑结构疲劳分析

与船型FPSO相比,圆筒型FPSO没有明显的总纵弯曲,上部模块与船体结构之间通常采用刚性支墩来连接,水平运动所产生的弯矩和装/卸载引起的船体垂向变形对模块支撑结构的影响较为显著。因此,以“希望6号”圆筒型FPSO上部模块支撑结构为研究对象,基于DNVGL船级社规范,介绍一种简化疲劳分析方法。以FPSO运动加速度和船体变形载荷作为载荷输入条件,利用SESAM/GeniE软件进行有限元分析,得到结构在所有组合工况下应力的扫描计算结果。根据作业海域各个方向波浪发生的概率,运用简化疲劳分析方法计算得到所关注节点的疲劳损伤和各个工况对结构节点疲劳损伤度的贡献。结果表明,所关注节点的疲劳强度均满足设计疲劳强度要求;同一节点的疲劳损伤对不同浪向的敏感度不一样。该简化疲劳分析方法同样适用于承受周期性载荷的FPSO上部模块主结构和其他型式海洋结构物的疲劳分析。     

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上部模块改造结构设计特点分析

随着秦皇岛32-6油田及周边南堡35-2油田的开发,渤海世纪号FPSO上部模块水系统无法满足目前的生产需求,因此进行水系统扩容改造。本文结合渤海世纪号FPSO工艺模块水系统扩容改造工程实例,从基座设计、与原结构连接、结构加强等方面详细说明了FPSO上部模块改造结构设计中遇到的技术难点及解决方法,分析了FPSO模块改造结构设计特点,并简述了改造中需注意的问题,为FPSO模块改造结构设计提供借鉴和参考。     

BMIT型FPSO转塔舱关键结构设计与研究

BMIT型单点型式适用于水深较深、通道较多的FPSO,与我国南海之前新建的FPSO所采用的STP型单点相差较大。针对FPSO转塔舱的结构布置,结合BMIT型单点的界面特点,对南海某采用BMIT型单点的FPSO转塔舱设计进行总结,详细阐述了单点轴承支撑结构界面、塔架腿界面、限位挡块界面的设计以及疲劳节点的设计及优化。     

FPSO船体结构设计要点

针对FPSO船体结构与一般船舶结构的不同之处,总结FPSO船体结构设计中总纵强度、疲劳强度设计要点,同时对关键结构(如底部结构、舷侧结构、甲板结构以及上部模块支墩等)设计的要点进行了阐述。     

FPSO上部模块支墩结构疲劳强度分析

模块支墩结构是上部模块与FPSO船体主甲板之间的连接结构,在模块支墩结构设计中除考虑上部模块自重、惯性力及风载等载荷,还应注意船体梁整体弯曲变形的影响,故在设计最初就应考虑支墩结构疲劳强度.该文通过对FPSO上部模块支墩结构的疲劳评估,基于线性疲劳累积损伤原理的简化疲劳评估方法,展开疲劳分析,并考虑了FPSO服役寿命周期内的各种工况,在此过程中借助有限元分析软件成功获得了疲劳评估中的重要数据.分析支墩结构疲劳损坏的危险区域及疲劳产生的主要诱因,分析结果可为后续支墩结构的详细节点设计提供借鉴.     

FPSO上部模块海运绑扎加固方案

为研究浮式生产储油卸油装置（FPSO）上部模块海运绑扎与加固，以某FPSO的上部模块海运绑扎设计为研究对象，根据模块结构的布置形式，设计模块的海运绑扎方案。基于新版《海事作业和海事担保标准》及有限元理论，计算得到货物重心处的加速度值并提取模块绑扎构件的支反力，依此验证绑扎设计安全性和可靠性。该方案可为同类产品海运绑扎加固设计提供参考。     

FPSO模块标准化及管线一体化设计

结合CFD11 FPSO上部模块管线设计经验，提出模块标准化和管线一体化设计思路，并在XJ23-1 FPSO得到了充分的运用和肯定，可供FPSO上Topside的设计参考。     

FPSO上部模块结构的批量建造方法

随着我国海洋工程在深度和广度上的发展，FPSO上部模块将成为海洋工程单位的重要产品之一。以一些在建的FPSO上部模块建造项目为例，描述了FPSO上部模块结构建造的一般特点，介绍了FPSO上部模块结构的批量建造方法，并简要分析了批量建造方法的实施对生产成本、建造周期、产品质量带来的影响。     

FPSO上部模块管线加工设计

在海洋石油开发领域中,浮式生产储油装置(以下简称FPSO)是集油气处理,储油与卸油、发电、控制和生活功能为一体的海上油气处理装置.FPSO主要由船体、上部模块和单点系泊系统三大部分组成,是石油与船舶等工业的集成装置.FPSO上部模块管线的施工量占整个模块建造的比重很大,而管线的加工设计工作又是制约管线施工的重要因素,为提高现场的施工效率,便于施工管理,以MODEC项目越南FPSO的管线加工设计为例,总结出对FPSO上部模块管线加工设计的一些方法,为今后FPSO的建造提供借鉴.     

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...     

FPSO甲板模块支撑形式的研究

本文主要是阐述了在恶劣的海况下，FPSO船体梁上甲板变形的特点，着重研究了船梁变形对甲板模块支撑结构内部应力的影响，并提出了FPSO设计甲板模块时采取什么样的支撑形式，才能够尽量减小船梁变形带来的影响。     

FPSO空调通风系统设计及舒适性研究

结合巴西石油某FPSO生活模块实船建造,深入分析FPSO生活模块内空调通风系统的设计特点,研究更好的控制房间内的温度、湿度及噪音等各项性能指标的方法,从而提高房间的舒适性,满足现代FPSO设计对人员舒适性的需求。     

多点系泊FPSO系泊结构局部强度研究

多点系泊是浮式生产储油船(FPSO)的一种特殊的系泊方式,适用于较好的海况环境.采用有限元分析方法,对多点系泊FPSO系泊结构的局部强度进行了研究.建立三维有限元模型,合理施加计算载荷,对导向装置和导链装置结构强度进行了计算,分析结构的应力状况,得出的结论对于设计类似结构具有一定的参考意义.     

FPSO火灾和爆炸评估方法研究

文章在对FPSO上部设施进行模块划分基础上,建立泄露数学模型来对泄漏量进行定量分析,结合泄露评论定量风险分析。在分析结果基础上,提出被动防火措施,对风险进行控制。此定量分析方法对FPSO火灾和爆炸风险进行准确定量分析,也适用于FLNG的定量风险分析。     

深水FPSO总纵强度分析和结构设计

深水浮式生产储卸油装置(FPSO)船体为超肥大线型,远洋拖航自存和在位作业满载极端环境工况是FPSO船体设计的控制性工况。基于GL ND《海上拖航指南》和BV船级社规范,优化确定FPSO远洋拖航自存工况的吃水。基于远洋拖航航线和作业海域的环境条件,应用DNV SESAM软件计算FPSO船体波浪载荷和运动加速度,为船体、上部模块、管廊模块和主甲板管道支架设计提供基础数据。FPSO油舱段采用“干式安全带”保护设计理念,减轻了船体结构腐蚀。应用BV VeriSTAR Hull软件分析油舱段船体结构强度,得到船体的应力水平、应力分布和变形。在中间货油舱内设罝横撑杆,提高了船体横框架强度和刚度,降低了主甲板强横梁、船底肋板和纵舱壁垂直桁的尺寸,减轻了船体自重。基于累积损伤的简化疲劳分析方法,应用DNV SESAM软件分析FPSO船体结构疲劳,综合考虑了拖航、海上安装和在位作业工况,得到FPSO船体关键结构处的疲劳寿命。     

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。     

油船改造与新建FPSO差异性分析

为了填补我国在油船改造FPSO设计技术方面的不足,开拓FPSO海外市场,从船级社规范、项目工期、工程造价等方面对比油船改造FPSO和新建FPSO的差异,基于BV NI 593规范,阐述改造FPSO的船体结构评估豁免权的适用条件,解析更新板厚的计算方法。对比改造与新建FPSO交付周期,分析4个载重吨级油船改造与新建FPSO的投资案例,结果表明,油船改造比新建FPSO优势明显。     

恶劣海况下FPSO模块支墩结构分析

大型或超大型FPSO由于船体尺度大，各种模块重心高度亦高，在风、浪、流共同作用下，加上船体梁变形的影响，模块支撑根部的应力更高，所以传统的刚架型模块支撑形式不适用于环境条件恶劣的FPSO。本文以MARIC设计的在强台风海域服务、永不解脱、内转塔式15万吨级“南海奋进”号和“海上石油111”号FPSO为例，研究了船体梁变形值，考虑在风、浪、流和液货共同作用下的模块支墩结构的分析比较，综合分析消防、管线布置和安全通道的要求，提出了适合于恶劣海况、能够抵御百年一遇台风的新型模块支墩结构形式。