单点系泊系统
单点系泊和浮式生产系统

工作原理与流程比较
单点系泊系统工作 原理:通过单点系 泊装置将海上油气 田与浮式生产储油 装置连接起来,实 现油气的收集、处
理和储存。
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浮式生产系统工作 原理:通过浮式生
产储油装置 (FPSO)与海底 管道连接,将油气
从海底输送到 FPSO进行处理和
储存。
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单点系泊与浮式生 产系统流程比较: 单点系泊系统流程 相对简单,但需要 海底管道连接;浮 式生产系统流程相 对复杂,但可以实 现海上油气田的全
市场拓展计划
拓展目标:将单点系泊和浮式生产系统应用于更多领域,提高市场占有率 拓展策略:加强技术研发,提高产品质量和性能;加强市场营销,提高品牌知名度 拓展计划:制定详细的拓展计划,包括市场调研、产品研发、市场营销等环节 拓展保障:加强人才培养和引进,提高企业核心竞争力
制定长期发展目标
战略规划
拓展市场和业务领域
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加强技术创新和研发
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海洋工程设施建设 优势
优势
灵活性高:可以根据实际需求进行快速部 署和调整
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经济性好:相对于固定式平台,建设成本 和维护成本较低
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单点系泊与浮式生产系 统的比较
结构与组成比较
单点系泊系统的结构与组成 浮式生产系统的结构与组成 两者在结构与组成上的异同点 优缺点分析
结构与组成
结构:单点系泊 系统由系泊浮筒、 锚链、锚、锚绞 车、系泊绞车等
组成
组成:系泊浮筒是 单点系泊系统的核 心,锚链连接系泊 浮筒和锚,锚绞车 用于起锚和抛锚, 系泊绞车用于系泊
《2024年单点系泊系统的动力学研究》范文

《单点系泊系统的动力学研究》篇一一、引言随着海洋工程技术的不断进步,单点系泊系统在海洋石油、天然气等领域的开发中发挥着越来越重要的作用。
单点系泊系统作为一种高效、可靠的海洋结构物,其动力学特性直接关系到系统的稳定性和作业效率。
因此,对单点系泊系统的动力学研究具有重要的理论和实践意义。
本文旨在通过对单点系泊系统的动力学研究,深入探讨其运动规律和力学特性,为实际工程应用提供理论依据。
二、单点系泊系统概述单点系泊系统是一种用于固定海洋结构物(如浮式生产储油船、钻井平台等)的装置,通过与海底的固定点连接,实现对结构物的稳定固定。
该系统主要由锚链、浮体、系泊缆等部分组成,具有结构简单、稳定性好、维护方便等优点。
三、动力学研究方法针对单点系泊系统的动力学研究,本文采用理论分析、数值模拟和实际观测相结合的方法。
首先,通过理论分析建立系统的动力学模型,包括锚链的弹性、浮体的惯性力、海流的拖曳力等因素;其次,利用数值模拟软件对模型进行仿真分析,得到系统的运动轨迹和力学特性;最后,结合实际观测数据对模型进行验证和修正。
四、动力学研究内容1. 锚链的动力学特性研究锚链作为单点系泊系统的重要组成部分,其弹性对系统的稳定性具有重要影响。
本文通过建立锚链的力学模型,分析锚链在不同海流作用下的应力分布和变形情况,为锚链的设计和优化提供依据。
2. 浮体的运动规律研究浮体作为单点系泊系统的主体部分,其运动规律直接影响到整个系统的稳定性。
本文通过建立浮体的动力学模型,分析其在不同海况下的运动轨迹和姿态变化,为浮体的设计和控制提供依据。
3. 海流对系统的影响研究海流是影响单点系泊系统稳定性的重要因素之一。
本文通过分析海流的特性和流动规律,研究其对系统的影响机制和影响程度,为系统的设计和优化提供依据。
五、研究结果与讨论通过理论分析、数值模拟和实际观测相结合的方法,本文得到了以下研究结果:1. 锚链的应力分布和变形情况与海流的特性和流速密切相关,合理设计锚链的长度和直径能够有效提高系统的稳定性。
《2024年单点系泊系统的动力学研究》范文

《单点系泊系统的动力学研究》篇一一、引言单点系泊系统(Single Point Mooring System,SPMS)在海洋工程和海洋能源领域的应用中占据着重要地位。
随着海上风电、油气开发等行业的迅速发展,单点系泊系统的稳定性和安全性成为科研领域研究的热点问题。
本文旨在通过动力学研究,深入探讨单点系泊系统的性能特点及影响因素,为实际应用提供理论支持。
二、单点系泊系统的基本原理单点系泊系统是一种用于固定海洋结构物(如船舶、平台等)的装置,通过一个固定于海底的单点装置(Quadrant Device)将海洋结构物固定于一个固定的位置。
这种系统利用船舶的动态性能,在受到环境(如风、浪、流等)的作用时,能够通过复杂的机械系统实现自动调整,保持船舶的稳定。
三、动力学研究方法单点系泊系统的动力学研究主要采用数值模拟和实验研究相结合的方法。
数值模拟方面,通过建立系统的数学模型,利用计算机软件进行仿真分析,得到系统的运动特性和受力情况。
实验研究方面,则通过建立实验平台和实际海况实验来验证模型的正确性。
四、动力学性能分析单点系泊系统的动力学性能主要包括稳定性、运动响应和受力特性等方面。
稳定性方面,系统能够在风、浪、流等环境力的作用下保持稳定,不发生漂移或倾覆。
运动响应方面,系统在受到环境力的作用时,能够迅速做出反应,调整船舶的姿态和位置。
受力特性方面,系统能够承受环境力对船舶的冲击和作用,保证船舶的安全。
五、影响因素研究单点系泊系统的性能受多种因素影响,包括环境条件(如风速、浪高、流速等)、船舶参数(如排水量、重心位置等)、系泊系统参数(如系泊线长度、强度等)等。
这些因素对系统的稳定性、运动响应和受力特性都有显著影响。
因此,在设计和应用单点系泊系统时,需要综合考虑这些因素,以获得最佳的性价比和安全性。
六、结论与展望通过对单点系泊系统的动力学研究,我们可以深入理解其性能特点及影响因素。
在实际应用中,我们应根据具体的环境和船舶参数选择合适的单点系泊系统。
《2024年单点系泊系统的动力学研究》范文

《单点系泊系统的动力学研究》篇一一、引言单点系泊系统(Single Point Mooring System,简称SPMS)是一种在海洋工程中广泛应用的技术,主要应用于大型油轮、LNG船等船只的装载和卸载。
它以其高效、安全、可靠的特性被广泛应用于深海及港口。
对单点系泊系统的动力学研究,对于保障船舶的稳定性和安全性至关重要。
本文旨在深入探讨单点系泊系统的动力学特性,为相关领域的研究和应用提供理论支持。
二、单点系泊系统的基本原理单点系泊系统主要由锚链、浮体、导向装置等组成。
其基本原理是通过锚链将船只固定在一点上,通过浮体和导向装置的配合,使船只在风、浪、流等外部力量的作用下仍能保持稳定。
这种系统具有较高的稳定性和可靠性,能够有效地抵抗外部环境的干扰。
三、单点系泊系统的动力学模型动力学模型是研究单点系泊系统的基础。
该模型主要考虑船只、锚链、浮体和外部环境之间的相互作用。
其中,船只的动力学特性主要受其质量、惯性、阻尼等因素影响;锚链的力学特性主要受其长度、强度、弹性等因素影响;浮体和导向装置则起到平衡和稳定船只的作用。
此外,外部环境如风、浪、流等也会对系统产生一定的影响。
四、单点系泊系统的动力学分析单点系泊系统的动力学分析主要包括系统稳定性分析、动态响应分析和优化设计等方面。
1. 系统稳定性分析:通过建立动力学模型,分析系统在外部环境作用下的稳定性。
通过调整锚链长度、浮体位置等参数,使系统达到最佳稳定状态。
2. 动态响应分析:研究系统在外部环境变化时的动态响应。
通过分析风、浪、流等外部力量对系统的影响,了解系统的动态特性和响应规律。
3. 优化设计:根据动力学分析结果,对单点系泊系统进行优化设计。
通过调整系统参数,提高系统的稳定性和可靠性,降低外部环境对系统的影响。
五、实验研究及结果分析为了验证单点系泊系统的动力学模型和分析方法的正确性,我们进行了实验研究。
通过在实验室和实际海洋环境中对单点系泊系统进行测试,收集了大量数据。
单点系泊系统

单点系泊系统1. 引言单点系泊系统是一种常见的船舶停泊和锚泊的系统。
它通过使用一个系泊点来固定船只,使其保持稳定。
单点系泊系统广泛应用于港口、码头、海上作业平台等航运领域。
本文将介绍单点系泊系统的工作原理、设计要点以及常见应用场景。
2. 工作原理单点系泊系统主要由以下几个组成部分构成:2.1 锚链和锚索在单点系泊系统中,锚链是连接船舶和锚泊点的关键部件。
通过使用足够长的锚链和适当的锚索,可以确保船舶在不同的水深和海况下维持稳定。
2.2 锚箱锚箱是用于存放锚链和锚索的设备,通常位于船舶的前部或后部。
锚箱需要具备足够的强度和密封性,以确保锚链和锚索的安全存放和操作。
2.3 系泊装置系泊装置用于连接船舶和锚泊点。
常见的系泊装置包括巨型吊环、系泊索等。
系泊装置需要具备足够的强度和稳定性,以承受船舶在不同水深和海况下的力和压力。
3. 设计要点设计单点系泊系统时需要考虑以下要点:3.1 环境条件根据实际使用场景和环境条件的不同,单点系泊系统的设计需考虑水深、海流、风速、波浪等因素。
适当的选择锚链和锚索的长度、材质和直径,以及系泊装置的强度和稳定性,是确保系统正常运行的关键。
3.2 安全性单点系泊系统的安全性是设计的重要考虑因素之一。
必须确保锚链和锚索的强度和质量达到规定标准,防止意外断裂或损坏。
同时,需定期检查和维护锚链、锚索和系泊装置,确保其处于良好的工作状态。
3.3 系泊力计算单点系泊系统的设计还需要进行系泊力的计算。
通常采用行波理论或其他相关方法,考虑船舶的尺寸、重量、风力、风向等因素,来确定系统的设计参数。
合理的系泊力计算能够确保单点系泊系统能够有效地抵抗外部力和压力,保持船舶的稳定性。
4. 应用场景单点系泊系统广泛应用于以下场景:4.1 港口和码头港口和码头是单点系泊系统的主要应用场景之一。
船舶在港口和码头停泊时,通过使用单点系泊系统,可以稳定船舶位置,以便安全装卸货物,减少碰撞和事故的风险。
4.2 海上作业平台海上作业平台,如石油钻井平台和海上风力发电平台等,也是单点系泊系统的常见应用场景。
《2024年单点系泊系统的动力学研究》范文

《单点系泊系统的动力学研究》篇一一、引言单点系泊系统(Single Point Mooring System, SPMS)是海洋工程中用于连接大型船舶与海岸或海上设施的重要设备。
它通过一个固定点将船舶与海底或其他固定结构连接,以实现船舶的稳定和安全。
随着海洋工程和船舶技术的不断发展,单点系泊系统的动力学研究显得尤为重要。
本文旨在探讨单点系泊系统的动力学特性和研究方法,以期为海洋工程提供有益的参考。
二、单点系泊系统的基本构成和原理单点系泊系统主要由系泊缆绳、浮体结构、连接设备等组成。
其中,系泊缆绳起到连接船舶和海底的作用,浮体结构则负责承受船舶的重量和外界环境力,连接设备则负责将船舶与系泊缆绳和浮体结构连接起来。
单点系泊系统的基本原理是通过调整系泊缆绳的长度和角度,使船舶在风、浪、流等外界环境力的作用下保持稳定。
当外界环境力发生变化时,系泊缆绳会产生张力,通过浮体结构的传递,使船舶保持稳定。
因此,单点系泊系统的动力学研究主要涉及系泊缆绳的张力、浮体结构的运动以及船舶的稳定性等方面。
三、单点系泊系统的动力学研究方法单点系泊系统的动力学研究主要采用理论分析、数值模拟和实验研究等方法。
理论分析是通过建立数学模型,对单点系泊系统的动力学特性进行定量描述和分析。
数值模拟则是利用计算机软件,对单点系泊系统进行仿真模拟,以获得其动力学特性的直观表现。
实验研究则是通过实际实验,对单点系泊系统的动力学特性进行验证和优化。
在具体的研究过程中,需要根据实际情况选择合适的研究方法。
例如,对于简单的单点系泊系统,可以采用理论分析和数值模拟相结合的方法;而对于复杂的单点系泊系统,则需要采用实验研究等方法进行深入探讨。
四、单点系泊系统的动力学特性分析单点系泊系统的动力学特性主要包括系泊缆绳的张力、浮体结构的运动以及船舶的稳定性等方面。
在风、浪、流等外界环境力的作用下,系泊缆绳会产生张力,通过浮体结构的传递,使船舶保持稳定。
因此,研究系泊缆绳的张力和浮体结构的运动对于了解单点系泊系统的动力学特性至关重要。
单点系泊系统的动力学研究

单点系泊系统的动力学探究摘要单点系泊系统是一种常见的海洋工程建设中常用的固定平台。
本文通过对单点系泊系统的动力学特性进行探究和分析,探讨了该系统在海洋环境中的稳定性和动态响应。
起首,介绍了单点系泊系统的定义和组成部分,并对系统的力学模型进行详尽描述。
然后,对系统的静态和动态特性进行分析,并通过数值模拟方法来验证所得结论。
最后,谈论了单点系泊系统的优化设计以及将来的探究方向。
1. 引言单点系泊系统是一种常见的海洋工程建设中常用的固定平台,广泛应用于浮式产业、海洋科研、海洋能源利用等领域。
该系统通过一个或多个系泊线将平台固定在海底,具有结构简易、安装维护便利等特点。
然而,由于外部环境的变化以及水动力载荷的影响,单点系泊系统容易发生失稳和运动过大等问题,对系统的动力学特性进行探究和分析,可为系统设计和性能优化提供指导。
2. 单点系泊系统的定义和组成部分单点系泊系统由浮体、锚链、系泊线和锚固设备等组成。
浮体是系统的核心部分,它是支撑负载的主要构件,可以是平台、船只或浮标等。
锚链是固定系统的关键,通过毗连锚体与浮体,起到支撑和传递载荷的作用。
系泊线是毗连锚链和浮体的部分,通常由钢缆或合成纤维绳等材料制成。
锚固设备是将锚链毗连到海底的装置,可接受各种形式,例如重锤、钢桩等。
3. 单点系泊系统的力学模型为了探究单点系泊系统的动力学特性,需要建立系统的力学模型。
该模型可以分为静态和动态两部分。
静态模型主要思量系统在静止状态下的平衡条件,通过对力的平衡方程和浮体的运动条件进行求解,得到系统的平衡位置。
动态模型则思量系统在外部环境影响下的动态响应,其中包括水动力载荷、风力和海流等因素。
通过对运动方程和力学方程进行求解,可以得到系统的动态响应。
4. 单点系泊系统的静态特性单点系泊系统的静态特性主要包括平衡位置的确定和稳定性分析。
通过对系统的力学模型进行求解,可以得到系统的平衡位置。
然后,通过对平衡位置进行稳定性分析,可以裁定系统是否会发生失稳。
FPSO单点系泊系统的安全性分析

FPSO单点系泊系统的安全性分析FPSO(Floating Production, Storage, and Offloading)单点系泊系统是一种将海上石油和天然气生产设备与储存设备相结合的船舶。
该系统采用单点系泊方式,通过系泊系统将FPSO固定在海底,以便进行石油和天然气的生产和储存。
然而,由于工作环境的复杂性,FPSO单点系泊系统的安全性问题也备受关注。
本文将对FPSO单点系泊系统的安全性进行分析。
首先,单点系泊系统的安全性主要受到以下几个方面的影响:天气条件、设备设计和战舰安全性。
天气条件是FPSO在海上运行期间最重要的安全因素之一。
恶劣的天气条件,如风暴和海浪,可能会对系泊系统造成巨大的冲击力和压力,增加系泊系统的风险。
因此,在设计单点系泊系统时,必须考虑到不同环境条件下系统的安全性。
此外,设计和制造设备的安全性也对系统的可靠性和安全性具有重要影响。
采用高品质和可靠性的设备将减少系统的故障概率,并提高系统的安全性。
最后,船舶的安全性也是决定FPSO单点系泊系统安全性的关键因素之一。
合适的船体结构和稳定性设计可以增加FPSO的稳定性和安全性。
其次,FPSO单点系泊系统可能面临的安全风险主要包括泊位失效、系统损坏和环境污染。
泊位失效是指系泊系统无法固定FPSO在海底,导致船舶的流失。
这种情况可能是由于恶劣天气、接触到障碍物或设备故障等原因导致。
因此,必须对FPSO单点系泊系统进行充分的可靠性分析和设计,以确保系统可以在恶劣条件下保持功能。
系统损坏是指FPSO单点系泊系统中的设备或组件出现故障或损坏,可能导致系统的不稳定和危险。
为了减少系统损坏的风险,必须定期进行设备维护和检修。
此外,环境污染也是FPSO单点系泊系统需要关注的问题之一。
由于在FPSO上进行石油和天然气的生产和储存,系统中可能发生泄漏或溢油事件,导致海洋环境的污染。
因此,必须采取适当的措施来减少这些风险,例如安装泄漏检测设备和应急响应系统。
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第十章单点系泊系统第一节概述海上油田的原油输出,目前大多采用铺设海底管道或油轮驳运两种方式,而油轮驳运则需设单点系泊供停靠。
油田产量稳定高产时,这两种方法各有利弊;当油田开采寿命可疑时(产量少、不稳定)不宜采用海底管道,因其投资大,难于回收,施工难度大,工期长,在海水过深和环境条件恶劣时,还无法施工,采用单点系泊系统就可解决此难题。
同时,无论单点系泊系统以何种类型系住油轮都可自由地绕着单点系泊转动,能使油轮处于海浪流速和风速以及风力综合造成的最小阻力位置。
另外,原油运输费用随着油轮吨位的增加而明显下降,促使巨大型油轮日益增多,而人造深水港的费用高,施工周期长。
因此,从可靠和经济的观点考虑,采用单点系泊系统实为一种最佳选择。
近50年来,为了适应海上油田的开发和深海恶劣环境条件的要求,单点系泊的技术日新月异,得到了很大的发展。
目前世界上单点系泊装置的类型增多了,技术越来越先进并纳入规范,美国船级社(ABS)早在1975年就颁布了单点系泊系统建造入级规范。
国外研制单点系泊系统比较著名的公司有:SBM公司、IMODCO公司、SOFEC公司、MCDERMOTT公司等。
单点系泊系统从20世纪50年代后期发展到现在,已经成为广泛使用的一种海上系泊油轮的方式。
它对海上油田的开发起着极为重要的作用,具有很多优点,而且这种技术本身还在不断地发展之中。
归纳起来,它适用于以下几个方面:①可作为进出口原油的深水港,供大型或超大型油轮系泊和装卸原油,能充分发挥大型油轮经济运输的优越性,而不必花费巨额投资去建设深水港。
②海上大型油田的开发是十分复杂的,固定生产设备的投资大,建设时间长,在储量尚未充分掌握之前,很难作出切合实际的技术决策,采用单点系泊装置为核心的早期生产系统,可以提早开发油田,为油田永久性开发的技术决策提供依据。
③单点系泊装置是边际油田、深海油田及离岸遥远油田经济开采的先进技术手段。
④可在经济上或技术上不宜铺管的海域代替海底输油管道。
⑤能系泊海上石油加工处理厂,回收和利用石油伴生气,使海洋石油资源得到合理利用。
271第二节单点系泊装置的类型单点系泊装置主要有两种基本类型,即悬链式浮筒系泊装置和单锚腿系泊装置。
根据海上油田开发的需要和海况条件的要求,在这两种基本类型的基础上,单点系泊技术不断改进,逐步发展为多种类型的系泊装置。
目前在我国海上油田采用的单点系泊装置大概有4种:导管架塔式刚性臂系泊装置、固定塔式单点系泊装置、可解脱式转塔浮筒系泊装置和永久式转塔系泊装置。
下面我们就几种最常见的系泊装置作一些介绍。
一、悬链式浮筒系泊装置(Catenary Anchor Leg Mooring,简称CALM)图10-2-1 悬链式浮筒系泊装置这种装置是单点系泊装置中最早出现的一种型式,也是数量最多的一种,如图10-2-1所示。
它使用一个大直径(约10~17m)的圆柱形浮筒作为主体,以4条以上的长垂曲线锚链固定在海底基座上。
浮筒是具有弹性的(即能吸收外力冲击能量),能在一定范围内漂移。
浮筒上部是一个装有轴承可旋转360度的转台,上面配有系泊桩柱、输油管线、阀门、流体旋转头、航272标灯以及必要的起重设备等。
中心部位的流体旋转头,下面连接着水下软管和海底输油管汇,上面连接着漂浮软管并通向油轮。
油轮是用缆绳系泊在浮筒转台的桩柱上,在风、浪、潮、流的影响下,油轮能围绕系泊点漂移转动,使之处在最小受力位置,这就是该系泊装置独特的系泊弹性——风标性。
它大大降低了系泊负荷,缓冲了风浪对系统的冲击,也是单点系泊系统的主要特点之一。
总之,它的主要优点是结构简单、便于制造和安装;它的组成部件除旋转头和软管之外,都是常规产品,设计、制造、安装简便、造价低廉。
它的缺点是要求海底地貌平坦,浮筒的漂移、升沉随环境条件的恶劣而增长,这将使水下软管过度挠曲而易于损坏。
在持续摇荡期间,工作艇难于靠近,给维修保养工作带来不便。
二、单锚腿系泊装置(Single Anchor Leg Mooring,简称SALM)273图10-2-2带立管的单锚腿系泊装置274如图10-2-2所示,这种系泊装置既适用于浅水区,又适用于深水区,如果用于深水区,则锚链下端需连接一段内有输油管的立管,立管上头与锚链铰接,下头铰接在海底基座上。
立管可在任意方向摆动。
流体旋转头安装在立管顶部。
流体旋转头以上的所有部件都可以转动。
如图10-2-3所示,该装置它有一个细长的圆柱形浮筒,通常直径约为6~7m,高度约为15m。
浮筒下面用锚链拉住,锚链的下端固定在海底基座上。
由于浮筒具有正的剩余浮力,所以锚链始终保持一定的张力。
海底基座是以承受浮筒的正浮力和最大系泊载荷为条件的。
锚链与浮筒之间、锚链与海底基座之间,都用万向接头相连接;这种结构能使整个浮筒和油轮围绕系泊中心转动,而无需在浮筒上面安装轴承和转台。
输油管路不通过浮筒,水下软管与漂浮软管合为一条,直通油轮。
图10-2-3不带立管的单锚腿系泊装置三.单浮筒刚臂系泊装置(Single Bouy Storage,简称SBS)该装置是在悬链式浮筒系泊装置的基础上发展起来的,其主要差别是用刚性轭臂系泊取代缆绳系泊,如图10-2-4所示。
刚性轭臂与储油轮之间的铰链连接,允许产生纵摇;它的另一端支持在浮筒上,可以围绕浮筒旋转,并通过万向接头连接在一起,这样就可使浮筒、刚性轭臂油轮的摇摆角各自独立。
大多数刚性轭臂都设计成A字架形式,采用封闭的箱型结构。
275276图10-2-4 单浮筒刚臂系泊装置四.单锚腿刚臂系泊装置(Single Anchor Leg Storage,简称SALS)该装置是在单锚腿系泊装置的基础上发展起来的,如图10-2-5所示。
刚性轭臂与油轮是铰链连接,并通过一个允许有相对纵摇和横摇运动的铰链接头与系泊立管相连。
铰链接头通过滚柱轴承连接到立管顶部,使轭臂和油轮能随风摆动。
与立管组合在一起的浮力舱趋于使立管保持垂直位置,从而为油轮保持在停泊点位置提供了恢复力。
立管底部是通过万向接头与海底的锚定底座相连的。
这两种类型的系泊装置,使用的刚性轭结构,可以减少油轮的自由度,改善其作业状况,使整个系泊系统的性能更为稳定。
系泊油轮与单点系泊之间的刚性连接,可以避免在较恶劣海况下,油轮对浮筒的碰撞和失控飘移以及油轮和浮筒之间的激励振荡。
这就是使用刚性轭臂的效应。
油轮无需倒车推进器或拖轮控制,作业比较安全可靠。
图10-2-5 单锚腿刚臂系泊装置五.导管架塔式刚臂系泊装置图10-2-6是我国渤海某油田采用的导管架塔式刚臂系泊装置。
浮式生产储油轮是借助于系泊刚臂连接到架管架上。
系泊头安装在导管架顶部中央的将军头上。
系泊头上安装有转输油、气、水的流体旋转头和一个转动轴承,它可以使生产储油轮和系泊刚臂一起绕着导管架转动。
系泊臂是一个刚性“A”字形钢管构架,其前端依靠横摇---纵摇绞接头与系泊头相连接,后端依靠系泊腿与生产储油轮的系泊构架连接。
在系泊刚臂后的压载舱中,装有防冻的压载液。
当系泊系统处于平衡状态时,悬吊系泊刚臂的系泊腿是垂直的。
当生产储油轮由于环境力而移动时,系泊刚臂被抬起,从而产生恢277复力,迫使生产储油轮回到平衡位置。
系泊腿的上、下端均用万向节分别与系泊构架和系泊刚臂相连接。
系泊刚臂的前端和系泊头的连接是横摇—纵摇绞接头,再加系泊头上的转动轴承,这就使生产储油轮在风浪中,能自由地进行所谓的六向运动(即纵摇、横摇、前后移动、升沉、漂移、摆艏)。
系泊刚臂悬吊在海面以上,通过活动栈桥,人们可以从生产储油轮走到导管架上。
油田产出的原油和天然气,从海底管道进入系泊头上的流体旋转头,分别输往生产储油轮。
图10-2-6导管架塔式刚臂系泊装置(一)导管架塔式刚臂系泊装置主要部件的技术参数①导管架:高度43.6m,底部15.4×15.4 m,顶部5.8m×5.8 m,四根桩腿的直径为1.3m②转台轴承:直径2.44m。
③转盘:直径3.1m。
④流体旋转头:(a)输油模块:直径8in×3个;(b)输气模块:直径4in×1个;(c)输水模块:直径8in×1个。
⑤系泊臂:总长36.5m,宽度24m(与系泊腿连接处)。
⑥系泊腿:直径0.6 m,总长13m。
278⑦系泊构架:高度15.75m。
(二)单点系泊的环境设计条件该单点系泊系统是按照以下环境条件设计的:1.无冰条件百年一遇的风暴,与生产储油轮连接时的生存条件:①有效波高:5.3 m;②最大波高:9.9 m;③平均波浪周期:9.3s;④小时平均风速:33m/s;11⑤分钟阵风:41m/s;⑥表层海流:1.76m/s。
一年一遇的风暴,与生产储油轮连接时的环境条件:①有效波高:2.3 m;②最大波高:4.3 m;③平均波浪周期:6.1s;④小时平均风速:18m/s;1⑤分钟阵风:21m/s;1⑥表层海流1.37m/s。
2.有冰条件该系泊系统系泊臂的设计,在连接情况下,可以抵抗由下述的风、海流、冰而综合形成的载荷和运动:①百年一遇的风速;②年一遇的冰情,即24cm厚的平板冰;25③厚的冰堆,破碎的5 m×5 m×44cm冰块;44cm④冰的漂移速度:1m/s;⑤无浪(因为被冰层压住);⑥冰的漂移方向和风的方向平行或稍有变化,足以保证生产储油轮能够转动。
3.海况条件①水深:(a)海图标高:31.6m;279(b)平均水深:32.8m;(c)最大天文潮:34.3m;(d)最低天文潮:31.7m。
②温度:(a)可能达到的气温:-18℃,+38℃;(b)可能达到的海表层温度:-2.2℃,+27.1℃。
六.固定塔式单点系泊装置南海北部湾某油田采用的固定塔式单点系泊是一个固定在水深37.5m海床上的柱状结构物,它通过一条缆绳系泊一艘17.4×10(4)的浮式生产储油轮(FPSO)如图10-2-7所示。
这种类型的系泊装置主要由上﹑下两部分结构组成,其结构形式如图10-2-8所示。
图10-2-7固定塔式单点系泊装置(一)上部结构①上部结构高度约34m,总重量约432t。
它由固定部分和旋转部分组成。
②固定部分是个直径为2.3m的圆柱体,是下部结构的延长部分,焊装有转台轴承座和三层固定平台,分别支承着流体旋转头、电仪设备、管线系统、阀门、清管器收发装置和通道设施等。
其中流体旋转头是连通固定部分和旋转部分之间各种流体管道的关键设备,如图10-2-9所示,现由输油模块和输水模块组成,将来可以加装输气模块,均由不锈钢材料做成。
其设计的工作压力、通径和重量如下:(a)输油模块:6.0MPa 12in 8t(b)输水模块:14.5MPa 10in 12t280(c)输气模块:20.0MPa 10in 12t③旋转部分包括系泊转台、防碰圈和转动框架:(a)系泊转台是由一个环形的箱形梁制成,其凸出部分的系泊臂,用于连接缆绳,系泊FPSO油轮。