南海小型FPSO系泊系统设计

针对南海恶劣海况下的边际油田环境条件,设计小型FPSO采用聚酯缆型材料的永久多点系泊系统,水动力分析和系泊校核计算表明,小型FPSO水动力性能良好,在生存、作业环境中的完整和破断工况下,系泊系统的最大系泊力和最大位移均满足规范要求。     

FPSO系泊系统设计上的考虑

作为具有高科技含量的系泊系统,是FPSO(浮式生产储/卸系统)的关键组成部分.根据不同的环境条件和作业要求,其系泊方式也是不同的.其中单点系泊系统(Single Point Mooring System,简称SPM)用的最多、最普遍.本文从介绍FPSO系泊系统入手,对目前应用较为广泛的几类系泊方式进行了较为详细的介绍.然后结合实际,重点对FPSO单点系泊系统在设计上需要考虑的内容进行了分析.最后对中国海域FPSO系泊系统的应用进行了简单的介绍.     

深水FPSO系泊系统

在FPSO的设计中．系泊技术是最为核心的技术之一。适用于FPSO的系泊系统可大致分为如下两类：多点式系泊系统（SMS）和单点式系泊系统（SPM）。     

多点系泊FPSO系泊结构研究

多点系泊FPSO建造成本低,适用于环境较好的海域,其系泊结构设计逐渐引起业内的关注。研究了多点系泊结构的受力特点及规范要求;采用有限元方法,对西非海域油田AZURIT FDPSO(全球第一艘FDPSO)系泊结构建立三维有限元模型进行研究。按照规范要求,考虑各种工况组合,合理施加荷载,并对计算结果进行分析。得出的结论,对今后国内类似项目设计具有很好的借鉴意义。     

多点系泊FPSO的系泊结构研究

研究了多点系泊结构的受力特点及规范要求,采用有限元分析方法,对西非海域油田AZURIT FDPSO(全球第一艘FDPSO)系泊结构建立了三维有限元模型进行研究。按照规范要求,考虑各种工况组合,合理施加荷载,并对计算结果进行分析,得出的结论对今后国内类似项目设计具有很好的借鉴意义。     

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.     

内转塔式系泊FPSO模型试验研究

对一工作水深为375m的60万桶转塔式系泊FPSO系统(Floating Production，Storageand Offloading System)进行了模型试验研究。由于试验水池的尺度限制，采用了混合模型试验技术对该FPSO的系泊系统进行了等效水深截断处理，并在时域中对截断系统进行了数值重构计算。对试验和数值重构计算得出的若干水动力响应的统计值和功率谱进行了比较，结果显示两者符合得很好。     

内转塔式系泊FPSO模型试验研究

对一工作水深为375 m的60万桶转塔式系泊FPSO系统(Floating Production,Storage and Offloading System)进行了模型试验研究.由于试验水池的尺度限制,采用了混合模型试验技术对该FPSO的系泊系统进行了等效水深截断处理,并在时域中对截断系统进行了数值重构计算.对试验和数值重构计算得出的若干水动力响应的统计值和功率谱进行了比较,结果显示两者符合得很好.     

FPSO系泊系统参数的动力效应影响分析

利用水动力分析软件AQWA研究了内转塔式单点系泊参数对海上浮式生产储油船FPSO（floating production,storage and affcoading system）系统动力效应的影响特性,定量分析了内转塔位置、系泊缆材料分布、系泊缆预张力、系泊缆数量、系泊缆布置形式等参数对FPSO系统动力效应的影响,对每个系泊参数采取多个特征量进行比较分析,计算结果表明：转塔位置距船艏柱25%Lpp时风标效应及定位效果最好,多成分系泊缆材料分布采取下端钢链9%、聚酯缆90%、上端钢链1%时,系泊缆数量取9根且为3组×3根/组布置时定位效果最好,缆绳受力最小.以FPSO水平偏移量与系泊缆的安全系数为目标,提出了一套系泊系统的优选方案,计算结果表明系泊性能优良,与初步设计方案相比有了显著地提高.文中的计算及分析结果对内转塔式FPSO系泊系统的设计具有一定指导意义.     

FPSO多点系泊技术的发展趋势

鉴于多点系泊系统在温和海域的适用性以及良好的经济性,采用专利挖掘与数据分析技术,分析FPSO多点系泊技术的发展趋势、主要专利权人和技术构成,并结合专利文本信息总结得出FPSO多点系泊技术的发展路线。结果表明,FPSO多点系泊领域内的专利申请集中在系泊控制和系泊装置。该结果可为我国FPSO多点系泊领域的技术发展提供建议。     

单点系泊FPSO系泊缆疲劳寿命研究

采用准动态方法对单点系泊FPSO进行系泊分析,并采用T-N曲线和Miner线性疲劳累积损伤理论以及雨流计数方法对系泊系统进行疲劳分析,研究每一根系泊缆不同位置处的疲劳寿命,研究发现每一根系泊缆触地点位置的疲劳寿命最短。     

用于FPSO系泊系统的吸力锚疲劳分析研究

以某系泊系统吸力锚的设计为基础,运用ANSYS有限元软件和编制的表格对吸力锚系泊点处的疲劳进行计算分析。通过对局部结构进行调整试算,得出较为优化的加强方案。     

西非海域FPSO系泊系统动力响应及设计分析

针对西非海域1 500 m水深多点系泊FPSO系泊系统,利用全耦合分析软件Orca Flex建立不规则涌浪和风浪流联合作用下船体/系泊线耦合系统模型,对FPSO系泊系统时域的动力响应结果进行统计分析,结果表明,系泊系统满足了西非海域百年一遇飓风海况下的设计标准及FPSO运动响应标准。     

中国海域FPSO系泊系统监测数据回传方法

考虑到各FPSO的监测系统存在各方面差异,结合现有的各系统配置状况,在不做大幅度改动的情况下,将系泊数据统一回传到系泊数据库中,对各FPSO的监测系统进行调研,总结出较为简便的数据回传方法。     

多点系泊FPSO立管支撑结构设计

多点系泊FPSO的首部和尾部均布置有系泊缆,立管通常布置在舷侧中部,因此需要在舷侧安装相应的结构以支撑海底钢悬链线立管（SCR）载荷及甲板上部立管平台和立管提拉设备模块的重量。同时为了防止舷侧立管遭受其他船舶的撞击而发生泄漏和损坏,需要安装立管保护结构。本文以大连船舶重工集团为国外船东设计和建造的一艘30万吨多点系泊FPSO为例,从实际工程设计的角度阐述多点系泊FPSO舷侧立管支撑结构的设计要点,为今后多点系泊FPSO立管支撑结构设计提供借鉴。     

FPSO系泊钢缆漏磁检测仪磁路设计

为了实现对FPSO系泊钢缆的有效检测,研发适合水下环境的漏磁检测仪,应用ANSOFT软件对检测仪磁路部分进行有限元仿真计算,确定了磁路部分的结构,分析各主要参数对磁化效果的影响并优化设计。试验结果证明,设计的磁路满足检测仪使用要求。     

FPSO单点软刚臂系泊监测系统

为了更好地保障单点系泊安全,在渤海某FPSO应用一套单点软刚臂监控系统,该系统主要针对风向、浪流、系泊臂的瞬时受力及船体综合姿态等因素通过实时在线监测并实施状态拟合,提供并连续记录船体在各类复杂海况下的不同极端受力状况。结果表明,该监测系统可以连续监测FPSO在复杂海况运行期间的综合受力,给出FPSO海上应急状态所需要解脱时的决策技术保障,确保了其在海上的安全运转。     

FPSO水消防系统设计

安全可靠的消防系统是FPSO上人员工作、生活及设备、设施正常运行的重要保障,文章详细介绍了PETROBRAS 70 FPSO项目水消防系统的设备组成、管路布置特点及系统的计算方法等,为后续设计提供借鉴和参考。