船舶标准化与质量期刊FPSO码头系泊防台研究

自20世纪50年代出现浮式生产储油系统（FPSO）以来，它已成为海上石油开采的重要设施。根据中国海洋石油总公司的发展规划，到2005年，渤海将成为我国海上石油主要产区，原油年产量将从现在的560×104t提高到2000×104t以上。从发展规划来看，FPSO在中国海域的油气田开发中将得到更大的应用。该项技术是配合渤海油田的大开发进行的，FPS0所在的这些油田都处于水深较浅的海区，而油田规模比以往都要大，FPSO的储油量和尺度也随之增加。因此，浅水、FPSO的超大型化、穿梭油轮与FPSO之间的大小匹配、频繁靠泊的原油外输作业等，带来了以往不曾考虑到的技术难题。为保证设施与人员的安全，也为了保障海上油气田连续安全生产，更重要的是在降低工程投资、提高油田经济效益的基础上，把海上油气田设施向安全、可持续生产、环保的方向上考虑。该项技术正在研制中，以寻求解决这些实际工程问题。一、主要技术关键1．浅水超大型浮式生产储油系统（FPSO）运动特性优化技术①浅水超大型FPSO主尺度方案分析与优化；②浅水超大型FPSO水动力性能与运动特性的数值模拟计算和分析；③FPSO及其系泊系统在风浪流组合环境条件下的耦合动力分析，系泊系统运动与系泊载荷预报技术开发；④研究黏性等因素对浅水超大型FPSO运动的影响；⑤研究船型主尺度和水深吃水比的变化对系统运动特性的影响，发展系统运动性能分析优化技术；⑥浅水超大型FPSO模型试验；⑦浅水超大型FPSO在工程中应用的技术方案分析。2．浮式生产储油系统特殊结构设计技术①研究船体变形对其生产模块支撑受力的影响；②开发大型模块甲板与主甲板连接结构的设计技术，并提出优化的结构方案；③为了提高舷侧结构抗撞击的能力，设计开发Y型等新型舷侧结构；④研究FPSO船侧结构及各组件的抗撞能力，开发船舶碰撞计算分析与载荷预报技术；⑤研究浅水海域FPSO艏或艉触底撞击，并评估撞击后的强度及变形；⑥研究FPSO的静水载荷及波浪载荷预报，为结构优化提供合理的载荷条件；⑦进行基于鲁棒性的局部结构优化设计技术的研究。3．多单元系泊、柔性连接输油系统技术①FPSO、旁靠油轮和串靠油轮3个系泊单元的总体布置与技术方案；②研究多系泊单元组成的柔性连接多刚体系统的相互影响与耦合运动，提出理论模拟计算的方法；③探讨柔性连接方式的影响，发展系统运动特性预报、单元之间相对运动预报、连接系泊力预报以及系统运动特性优化技术；④利用大型FPSO的浅水效应特性，进行FPSO新型多点系泊系统研究并提出设计方案；⑤进行柔性连接多刚体系统模型试验，研究多刚体系泊系统水动力特性与性能，验证理论预报方法与技术；⑥多刚体系泊系统的优化设计。二、主要技术创新①首次提出大型FPSO浅水效应的概念；②考虑浅水深和船型尺度对超大型FPSO运动性能的影响，从优化运动特性角度开发超大型FPSO的船型优化设计技术；③首次对FPSO的抗撞性进行研究，并开发Y型等新型舷侧结构，提高船体抗撞击能力，同时首次将鲁棒设计思想引入FPSO的局部结构设计，以期降低建造及维修成本；④在国内率先开展柔性连接多单元系泊输油系统的技术研究，发展相关的理论分析、数值模拟与模型试验方法。三、技术方案1．浅水超大型浮式生产储油系统运动特性优化技术①根据环境条件和油田生产要求，设计FPSO主尺度；②考虑船体总强度对FPSO主尺度进行初步优化；③理论分析研究与模拟计算；④通过模型试验进一步优化方案；⑤最后得到FPSO主尺度优化方案。一方面，通过模型试验研究（图13-13），发现和总结一些有关浅水FPSO运动特性、水动力性能、船型优化等的规律与结论，并为理论研究与计算提供数据支撑和方向性指导。另一方面，由浅入深地开展理论研究与数值计算工作。a在势流范畴内，研究浅水深条件下FPSO水动力特性，包括附加质量、阻尼和波浪力等随水深变化的规律及其机理，并进行数值分析。b．研究浅水单点系泊系统，特别是应用最为广泛的软刚臂系泊系统的理论分析与数值计算。图13-13　浅水超大型FPSO横剖面示意图图13-14　船体舷侧结构的类型c．建立浅水 FPSO与其系泊系统耦合作用的数学模型并进行模拟计算。d．应用黏性流理论，从黏性的角度研究浅水超大型FPSO非常规水动力特性的形成机理。e．从理论计算与模型试验两方面研究探讨储油轮尺度和线型对运动与系泊特性的影响，以优化系统设计。2．浮式生产储油系统特殊结构设计技术a．采用新型结构设计船体舷侧结构（图13-14）。b．运用碰撞理论和现代非线性有限元技术进行FPSO碰撞计算分析和仿真。国内外的研究证明，现有的基于经典力学的方法可以解决碰撞的外部机理研究，非线性有限元方法和以MSC/DYT-RAN为代表的软件也已被证明具有良好的精度，可用于碰撞仿真和内部机理计算。c．根据海底土壤参数和已有的FPSO资料，进行艏或艉的碰底分析研究。d．利用浅水效应，研究浅水超大型FPSO船体结构载荷的短期和长期预报方法。e．根据浅水FPSO的运动特性和超大型生产模块技术参数，进行受力分析和优化支撑结构方案。f．从鲁棒性设计的角度对结构进行优化设计，针对FPSO的具体结构形式，提炼出多目标优化问题，形成基于鲁棒性的FPSO局部船体结构的设计技术。3．多单元系泊、柔性连接输油系统技术a．根据超大型FPSO的原油外输要求，进行多单元体系泊的方案设计（图13-15）。图13-15　多单元体系泊方案b．按初步方案，进行多单元体耦合运动特性研究与模拟计算。c．进行多单元体系泊的模型试验，优化系泊系统方案。

中国质量认证，这本杂志不错，上面内容主要针对质量管理管理体系具体条款的讨论和应用等内容，对审核员或质量管理员比较实用。希望能帮到你。