“南海奋进”FPSO单点系泊系统维修项目锚腿回接技术

在中国南海深海远洋的油气开发中大量采用了浮式生产储油船(FPSO)。比如"南海开拓"号、"南海睦宁"号、"南海胜利"号、"南海发现"号、"南海盛开"号、"海洋石油111"、"海洋石油115"、"海洋石油116"等都是典型的南海在役的FPSO。所有上述的FPSO都采用了内转塔式的单点系泊系统。典型的内转塔系泊系统由系泊锚点,锚腿和内转塔式浮筒三部分结构组成。目前南海FPSO系泊锚腿数量有6条和9条两种。锚腿的形式通常是钢缆和锚链的混合形式。在经过多年的运营之后,锚腿上往往会发生钢缆断丝,配重链或者配重块脱落等现象,锚腿的强度已经不再满足设计要求,所以需要进行锚腿钢缆和锚链的更换(维修)。本文以2014年文昌"南海奋进"FPSO单点系泊系统维修项目为对象,介绍单点系泊系统锚腿更换(维修)的基本方法,重点介绍工程中上钢缆和上锚链的回接技术。该种方法经过实践证明安全可靠高效,对以后类似的工程具有极好的借鉴意义。     

软刚臂式单点系泊系统现场监测技术开发应用初探

我国海洋石油平台的现场监测,目前主要集中于固定式平台,对于浮式生产储油船(以下简称FPSO)系泊系统监测尚属首次.文章针对渤海某塔型水上软刚臂式系泊FPSO现场监测系统的开发与应用做了详细介绍,该技术对FPSO生产及类似系泊系统的监测都具有借鉴和指导意义.     

南海某FPSO STP单点系泊系统的再评估

对一艘中国南海北部服役的内转塔单点FPSO在新环境条件下的系泊系统载荷变化及其对STP浮筒静密封的潜在影响进行分析,结果显示,在新环境条件作用下,FPSO系泊系统最大张力、系泊系统平面内载荷增加30%以上,系泊系统垂向载荷增加12%。同时,对该FPSO在200年一遇极端环境作用下的系泊系统响应进行分析发现,此时FPSO的系泊系统已不能满足系泊完整状态的安全系数要求。研究结果表明:该FPSO的STP静密封系统在新环境条件下存在较大失效风险,有必要对液压锁紧装置、浮筒及舱壁重新进行优化设计及结构强度评估。     

某型FPSO内转塔通风系统设计及数值模拟

内转塔是浮式生产储油卸油装置(FPSO)的常用系泊方案和核心部分,其通风系统需要重点关注.目前少数国外公司掌握内转塔的大部分技术和专利,长期对国内进行技术封锁.该文较详细地提出一种FPSO内转塔通风系统设计方案,并进行了计算流体动力学(CFD)数值模拟.该设计方案创新性地利用轴承滚轮空隙和内转塔自身开口进行强制通风,实现了内转塔空间的有效通风.该设计方案和分析方法对于未来中国自主设计FPSO内转塔有重要意义并积累了宝贵经验.     

基于实测数据的系泊系统疲劳时变可靠性评估

FPSO系泊系统在复杂服役环境下的疲劳可靠性问题是其在役状态评估的重点.基于船体运动监测数据,结合系泊力监测方法与时变可靠性计算方法,综合考虑海洋载荷的季节性变化与系泊链均匀腐蚀的影响,完善时变可靠性模型,针对内转塔系泊系统开展疲劳时变可靠性评估分析.     

恩平24-2 FPSO——“海洋石油118”号

<正>"海洋石油118"号FPSO是由中国船舶及海洋工程设计研究院(MARIC)、海洋石油工程股份有限公司设计,大连船舶重工集团有限公司建造的浮式生产储卸油装置,采用内转塔单点系泊系统,可抵御500年一遇台风环境,创国内FPSO设计之最。     

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.     

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。     

内转塔单点系泊刚度对不同参数的敏感性分析

内转塔式单点系泊系统在海洋石油装备中得到广泛应用。为研究该类型单点系泊系统的刚度特性,以我国南海一艘内转塔式单点系泊浮式生产储油设备(FPSO)的系泊系统为研究对象,采用浮体系泊分析软件Ariane分别建立单根系缆和系泊系统的静力分析模型,基于线弹性悬链线理论计算单根系缆和系泊系统的刚度,并重点针对吃水、系缆轴向拉伸刚度、系缆配重、系缆长度等参数进行系泊刚度敏感性分析,研究不同参数变化对系泊刚度的影响。结果表明:系泊刚度对系缆长度变化十分敏感;吃水和系缆长度主要通过影响系缆预张力来影响系泊刚度;系缆轴向拉伸刚度主要影响大位移条件下的系泊刚度;配重只影响一定位移范围内的系泊刚度。最后,给出了单点系泊系统设计的建议。     

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转塔领域技术综述

海洋强国战略驱动下，深海油田的勘探与开发需要FPSO具备更强的系泊能力，其中转塔式单点系泊系统能够更好地保证作业安全。通过专利分析的方法，聚焦技术角度，梳理归纳了全球FPSO转塔领域的技术发展脉络。研究发现，目前转塔领域技术发展具有较强的阶段性。内转塔技术关注点主要为：转塔与锚泊、转塔与立管、转塔与浮筒、转塔与船体；外转塔的技术关注点主要为：外转塔的结构、安全性监测与防护。企业今后在内转塔方面应重点关注转塔结构和立管、锚链、浮筒、轴承之间的相关交叉技术，外转塔方面应更多关注高效作业的外转塔结构及其安全性。     

两种不同系泊系统的风险对比

随着FPSO在海洋石油开发中的广泛应用，以及其系泊技术逐步趋向成熟，各种系泊方式的应用和研究也相对比较深入。对不同系泊方式进行全面风险分析，相互比较，对于以后选择系泊系统形式和避免现有系泊系统的一些风险是非常重要。基于上述考虑，进行散射系泊方式与转塔式系泊方式的风险对比，乃是极其必要的。     

FLNG单点系泊系统选型及设计探讨

FLNG由单点系泊系统定位在作业海域。分别介绍了软钢臂式、硬钢臂式和内外转塔式等四种单点系泊的主要特点。并介绍了单点系泊系统设计的关键点,包括环境因素、系泊载荷、系泊缆布置及组合和分析方法等。最后以一艘210,000m3 FLNG单点系泊系统为例,介绍了单点系泊计算分析的基本流程,通过计算分析得到的结论可为FLNG的单点系泊系统设计提供了一定的参考。     

适用于渤海湾的新型外转塔单点系泊方案研究

鉴于渤海湾出现的系泊事故,提出一种新型浅水外转塔系泊方案,以水池系泊试验考察该系泊方案的运动和系泊力,并与理论计算进行对比,以验证系统的安全性和可靠性,试验表明浅水外转塔系泊系统设计正确、合理.     

SIT型内转塔式单点系泊系统月池环空区域通风系统设计

文章以深水油气田开发常用的船体集成(SIT)型内转塔式单点系泊系统为基础,深入分析了月池环空区域的通风系统配置,并详细介绍了通风系统的选型和控制设计要点。通过项目验证了该通风设计方案完全能够满足SIT型内转塔式单点系泊系统的正常运行,该研究工作填补了SIT型内转塔式单点系泊系统月池环空区域的设计空白,为今后深水FPSO的SIT型内转塔式单点系泊系统月池环空区域的通风设计提供了参考和指导。     

深海平台复合单系泊缆形状和张力分析

以一工作水深为310 m的转塔式浮式生产存储系统为例研究了复合单系泊缆索静力特性的计算方法,用C++编写了基于悬链线方程式的深海平台系泊缆形状和张力的分析计算程序,计算并分析了复合单缆在无浮筒重物、只有浮筒、只有重物、既有浮筒又有重物四种情况下的形状和张力,为动力计算提供条件。本方法简单直观,并且完成一次计算所耗时间不到1 s,特别适合于需要多次迭代计算复杂系泊系统静力特性的等效水深截断系统优化设计。     

FPSO内转塔浮子穴结构建造工艺

FPSO是依靠特殊的系泊系统永久系泊在海上。该文重点介绍了内转塔式单点系泊FPSO关键的特殊结构(浮子穴)、建造精度并剖析了浮子穴与周围结构的建造方法,进而指出了浮子穴建造中应注意的问题。     

Numerical Simulation of Turret Moored Ship Performance in Variable Ice Drift Based on Heading Control

The frequent change in ice drift direction poses a significant challenge for turret moored ship in ice. Variability in ice drift is mainly caused by the winds and currents. To solve this problem, a new method with numerical simulation based on heading control is applied to reduce the risk of operation of The Arctic Tandem Offloading Terminal(ATOT),which includes an offloading icebreaker(OIB) moored to a submerged turret and a shuttle tanker moored at the stern of the OIB in this paper. An icebreaking tanker, MT Uikku, was modeled in a simulation program. Then the level ice load on the tanker was calculated with different ice thicknesses and drift speeds, after which a heading controller assisted with mooring system is used to simulate the horizontal motion of the tanker under the ice action.     

A stability analysis of tandem offloading systems at sea

In this article, we analyze the linear stability of tandem offloading systems in wind, current, and waves. The wind and current forces are evaluated with the help of published experimental data, while the hydrodynamic coefficients and wave drift forces are rigorously estimated by using a three-dimensional singularity distribution method based on potential theory. The bow hawser and mooring lines are described quasistatically by elastic catenary equations. In order to examine the linear static and dynamic stability of the system, the equations for surge, sway, and yaw are linearized. The effect of design parameters such as turret position, mooring stiffness, and hawser length and stiffness on stability is investigated based on linearized model. The stability analysis clarifies the mechanism of the limit cycle for tandem offloading systems, which is known as fishtailing motion. The theoretical results of the shape and amplitude of the limit cycle are found to be in good agreement with those of simulations and experiments.