超大型FPSO原油质量分布模拟与水弹性响应研究

FPSO在近海油气田开发中得到了越来越广泛的应用.大多数在渤海海域服役的FPSO工作在浅水海域.主尺度大与水深吃水小,直接导致FPSO水动力特性与深水条件下船舶的水动力特性有较大区别,因此采用水弹性理论研究超大型FPSO在浅水中的运动与波浪诱导载荷响应具有重要意义.浅水超大型FPSO满载时原油重量将近占载重量的80%,因此如何正确模拟原油重量分布对干结构的固有频率、广义质量和振型的计算非常重要.本文建立了基于三维水弹性理论的数值模型,开发了有限水深复合格林函数的数值计算程序模块,对一艘300K DWT FPSO在特定水深海况下的运动与波浪载荷响应进行了研究;同时采用三种方法模拟了原油质量分布.计算结果表明,不同的原油质量分布模拟方法对水弹性计算分析影响很大.     

浅水超大型FPSO脉动压力研究

随着浅水超大型FPSO在渤海湾海域的广泛应用,水深对波浪诱导载荷的影响成为新的热点课题.文章推导了有限水深复合格林函数,结合三维势流理论用于计算浅水FPSO的水动力特性.采用开发的程序计算了一艘浅水300KDWT FPSO的脉动压力.计算结果表明浅水脉动压力与深水脉动压力的分布规律明显不同.     

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.     

浅水超大型FPSO特殊结构设计

本文在应用"浅水效应"基础上,研究了PL19-3油田的浅水超大型FPSO波浪诱导运动和载荷的预报,提出了增强舷侧结构防撞能力的Y型舷侧结构,并与常规型VLCC主尺度的FPSO比较,重点阐述了模块支墩特殊结构载荷的"等效力偶法"的设计技术.通过研究,不仅得到了用料省、结构合理、符合要求的设计方案,而且获得的研究成果,对促进FPSO研究有着重要的参考价值.     

超大型FPSO半船大合拢技术

为缩短超大型FPSO建造周期,按照区域和功能对FPSO进行物理切分,将主船体部分划分为艏半船、艉半船,上部模块划分为生活区模块、功能模块和油气处理模块,艏、艉半船及上部模块在不同厂区并行建造,完工后到总装厂集成,对一艘超大型FPSO的艏、艉半船采用大合拢技术,实现艏、艉半船并行建造,缩短总建造周期;分析半船大合拢划分原则、方法及大合拢技术准备和大合拢操作流程,实践证明,该船体划分方法和半船并行建造及合拢技术可将FPSO总建造周期缩短6个月,保证项目按期交付,缩短资金占用时间,降低成本。     

防辐射技术在海洋油气工程中的应用

从阻断热辐射传递理念出发,介绍了一种防热辐射构造在某超大型浮式生产储油装置（FPSO）上的应用情况,包括它的布置特点、它与FPSO主体结构的连接型式、支撑辐射防护屏的结构设计方法,以及相应支撑结构抗意外跌落载荷的动态分析等。     

海上浮式储油轮狭水道拖航的可行性论证

超大型无动力船舶的拖航是一项高难度的航海作业,尤其是在通航环境复杂的狭水道水域。对于一项难度较大的引航工作,先进行可行性论证,是达到安全引航的必要前提。通过对超大型无动力船舶拖航的实际操纵。总结了拖航的经验,提出了超大型无动力船舶在狭水道拖航操纵作业的相关注意事项。     

“海洋石油112”号FPSO单点系泊模型试验与数值计算对比分析

国内有多艘大型软刚臂系泊FPSO在浅水服役,或多或少均存在一定故障,因此浅水FPSO水动力性能和安全问题受到广泛重视。"海洋石油112"号FPSO软刚臂单点系泊系统位于渤海浅水水域。文中对该单点系泊系统进行了系泊分析数值模拟,并与水池试验结果进行对比,验证三维动力响应数值模拟在浅水中应用的准确性。     

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。     

第七〇八研究所数值仿真分析信息链的建设

引言 中国船舶工业集团公司第七〇八研究所在民船开发方面．通过30万吨VLCC、30万吨FPSO、万箱级超大型集装箱船的开发,解决了大型船舶设计的核心关键技术,如利用CFD技术对超大型集装箱船、油船的水动力性能进行了数值预报和优化,在超大型集装箱船高效低激振螺旋桨设计技术、超大开口结构设计技术、船体非线性波浪载荷预报、全船结构强度及首部外飘结构砰击强度分析方法、基于全寿命周期安全性设计方法应用（结构晃荡、极限强度、疲劳强度、砰击、碰撞及振动进行了评估）．实现了经济、安全、环保的目标．并开展了国家重大专项LNG船的开发研究。     

水深对水上软刚臂单点系泊系统影响研究

在渤海海域服役的大型FPSO作业水深较浅,水深的变化会直接影响FPSO运动性能。为研究水深对FPSO附加质量、阻尼系数、运动幅度以及波浪力等水动力参数的影响,应用AQWA软件,基于三维势流理论,求解FPSO各项水动力参数;利用多体动力学方法,建立FPSO和软刚臂系统的耦合时域运动方程,求解FPSO的六自由度运动及系泊载荷。计算结果表明,附加质量在低频范围内对水深更为敏感;随着水深的减小,6个自由度上的阻尼呈均增大,且在低频时变化比较明显;纵荡响应幅值在低频时远大于高频;随着水深的减小,纵荡运动极值和系泊力均显著增大,各运动平均值有所增大。     

第七○八研究所数值仿真分析信息链的建设

引言 中国船舶工业集团公司第七○八研究所在发船开发方面,通过30万吨VLCC、30万吨FPSO、万箱级超大型集装箱船的开发,解决了大型船舶设计的核心关键技术,如利用CFD技术对超大型集装箱船、油船的水动力性能进行了数值预报和优化,在超大型集装箱船高效低激振螺旋设计技术、超大开口结构设计技术、船体非线性波浪载荷预报、全船结构强度及首部外飘结构砰击强度分析方法、基于全寿命周期安全性设计方法应用(结构晃荡、极限强度、砰击、碰撞及振动进行了评估),实现了经济、安全、环保的目标,并开展了国家重大专项LNG船的开发研究.     

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改装工程建造设施需求和改造实例分析

针对国际市场屡见不鲜的FPSO改装订单,以某船厂改装工程为实例,介绍超大型VLCC改装成FPSO的主要建造工艺,分析改装业务对主要建造设施的需求和改造方案,提出工艺和生产方面的改进建议,为国内船厂承建类似工程提供一些有益的参考。     

阿芙拉型油轮变身FPSO

<正>浮式生产储油卸油装置(FPSO)是海洋石油开采的重要装备,旧油轮改装是FPSO的重要来源之一。"FPSO CYRUS"轮改FPSO就是典型的案例。"FPSO CYRUS"轮改造前为一艘双壳双底,载重11万吨的阿芙拉型油轮,船长234米,型宽42米,型深21.5米。在改造成浮式生产储油卸油装置后,船舶主尺度未发生变化,但其性能却发生了本质变化。改造     

国内自主设计建造的最大作业水深FPSO交付

2020年5月15日,中国船级社(CCS)检验的流花16-2油田群开发项目"海洋石油119"浮式生产储卸装置(FPSO)在青岛北海船舶重工有限责任公司正式命名交付。"海洋石油119"FPSO为15万吨级,双船底、双舷侧、无推进装置,由永久性的单点系泊固定在中国南海流花16-2/20-2油田水域,作业水深420米,是目前国内自主设计建造的作业水深最大的一座FPSO。     

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。     

通用型FPSO船体结构设计要点

考虑到新一代FPSO与常规FPSO设计相比具有较多不同,介绍FPSO的通用型概念,结合通用型FPSO船体的载荷特点及结构特点,通过水动力分析及舱段结构强度分析验证目标FPSO设计的可行性,由此得到通用型FPSO船体的设计思路及要点。     

MARIC引领超大型集装箱船进入LNG动力“新时代”

<正>昨天,法国达飞轮船正式确认前期在中国船舶工业集团公司订造的9艘22 000箱超大型集装箱船订单全面采用液化天然气(LNG)动力,该船型基于中国船舶及海洋工程设计研究院(MARIC)拥有完全自主知识产权的设计方案,是LNG动力超大箱船订造方面的率先示范,这标志着超大型集装箱船进入LNG动力"新     

国内自主设计建造的最大作业水深GQTP交付

正2020年5月15日,中国船级社(CCS)检验的流花16-2油田群开发项目"海洋石油119"浮式生产储卸装置(FPSO)在青岛北海船舶重工有限责任公司正式命名交付。"海洋石油119"FPSO为15万吨级,双船底、双舷侧、无推进装置,由永久性的单点系泊固定在中国南海流花16-2/20-2油田水域,作业水深420米,是目前国内自主设计建造的作业水深最大的一座FPSO。据介绍,"海洋石油119"不