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FPSO水动力及系泊系统国内外研究现状及发展趋势

时间:2022-07-03 20:05来源:毕业论文
FPSO作为海洋工程中的一部分,发展到现在将近有30多年的历史。最早的一艘FPSO是用旧油轮改造的,而且它的吨位也不大。从20世纪90年代以后,FPSO逐渐成为海上油气生产与运输的主要方

FPSO作为海洋工程中的一部分,发展到现在将近有30多年的历史。最早的一艘FPSO是用旧油轮改造的,而且它的吨位也不大。从20世纪90年代以后,FPSO逐渐成为海上油气生产与运输的主要方式,而且发展迅速,吨位达到了十几万载重吨。目前世界上的FPSO达到了上百条。我国的FPSO出现于20世纪80年代末,且也得到了大力的发展。现在多数情况下FPSO的工作水深维持在500m到1000m,然而由于海洋石油开采的深度正在逐年递增,所以就对系泊系统的要求更加高了。81904

按照海域条件的不同,当今世界上的FPSO的系泊类型主要有以下三种:单点—转塔系泊系统(Turret mooring)、多点—伸展系泊系统(Spread mooring)及动力定位系统(Dynamic positioning),在这三种系泊系统中被使用的最多的是单点系泊系统(SPM)。在墨西哥湾、南中国海等海域,我们通常需要采用转塔系泊系统,理由是在这种情形下,FPSO可以依据风向来调节它的对地静止的转塔,从而达到使环境载荷最小的目的。再说一下良好的海况情形,如东南亚、西非和巴西海洋的特定区域等地方,对于FPSO,我们则可以使用多点系泊系统来定位。

就目前世界上现存FPSO的使用状况来说,大部分FPSO的系泊系统采用的是单点系泊系统。对于单点系泊系统来说,它的主要优点是:FPSO可以绕单点自由转动,这样能够保证有效的减少风浪流的作用力,同时锚链线的尺度也随之减小。目前,我们所说的FPSO的单点系泊系统主要具备三个功能:第一个是定位系泊功能,具体为单点提供的系泊力能够将FPSO相对的固定在海上油田作业现场,而且它还可以用作为成品原油外输的海上终端;第二个是液体输送及电力、光控传输功能,具体为通过特殊的液体旋转滑环、光、电滑环经海底管线、海底电缆及/或光缆与海上平台或水下生产设施相连,接收来自油田的井口液,并进行相应的工艺处理以生产合格的成品原油;第三个是在特定的条件下可以实施现场解脱,以保证FPSO及人命财产的安全。当然除了这些功能以外,使用单点系泊系统还非常有利于输油轮卸油,具体为输油轮能够与FPSO首尾连接,这样就保证了输油轮、FPSO可以同时绕单点自由转动,而且操作方便、安全。当然使用单点系泊系统也存在一定的缺点,主要是制造成本高和技术复杂。论文网

现在说下FPSO的多点系泊系统,它的系泊锚链线固定于船头、船尾,呈发散型向外展开,这样系泊不仅可以防止FPSO的横向位移,而且也能够固定FPSO的方向。多点系泊系统的优点主要是简单,经济,同时能够安装较多的立管和脐带系统,除此之外还可以不需要转塔方向的调整,同时立管还能够置于船体的中间位置,所以多点系泊系统适用于已经被改造过的旧油轮。它的主要缺点是:因为FPSO方向固定横向受风浪流力巨大,所以锚链线的尺度也会相应地增大。因此我们所说的多点系泊系统在多数情形下被使用在设计海况较低的地方,比如西非。

当然,除了上面的两种类型以外,在一些特殊的情况下,我们也使用动力定位系统。我们所说的动力定位系统是指依靠推进器来维持船舶位置的高科技技术。具体操作过程:首先应用精密的仪器设备来测定船舶因风、浪、流而发生的位置变化,然后使用自动控制系统对位置反馈信息进行处理与计算,与此同时也可以控制若干个推进器发生推力和力矩,从而达到使船回复到初始位置和最有利位置的目的。动力定位系统作为一种比较新型的定位系统,适用于各种海域情形,但是它有一个不可忽视的缺点是花费系统建造的成本较高。

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