FPSO讲座三-系泊系统与外输系统

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1、APL的STP内转塔装置内转塔结构STP筒体内转塔的系泊载荷是通过模型试验或专用软件分析，而获得系泊导缆孔的系泊力FX、FY、FZ。它们所传递到船体上，可表达为三个集中载荷：R（径向）、H（水平）、V（垂直）。受力分析图6-2MooringFwd.VH接触载荷H和V的作用图6-2MooringFwd.接触载荷R的作用图R6-2三个集中载荷的表达式：单点系泊系统对船体结构的影响接触载荷V接触载荷H接触载荷RTurret系统主要有：单点旋转头、单点旋转头座架、STP筒体、单点双层立管、液压锁紧装置、ESD阀、绞车（300吨）、吊架、锚链/钢索、将军锚

2、/吸力锚……等。单点旋转头座架ABB公司的园筒形内转塔装置ABB转塔系统3×3系泊锚链推荐一篇文章《系泊系统讲座——ARIANE三维动力分析软件介绍》，编译自：法国船级社（BV）的文章，FPSO上海讨论会，2001年9月在浮式生产系统中，缆索和锚链的应用是很普遍的。采用缆索和锚链组合的目的在于利用每种材料的不同强度：锚链可提供重量和悬链线效果，而缆索则有更好的柔性，并可大大降低单位长度的费用。因此在大范围的水深条件下，用锚链和缆索的组合可提供最佳的性能。在浅海条件下（水深小于100米），也可以选择锚链与缆索相组合，这样可以由锚链提供悬链线的刚性，

3、而利用缆索的柔性可承受高的张力。在深水海域，水中采用缆索有助于减小垂直载荷。而在海底处采用锚链则可避免作用在缆索上的弯曲张力。同样的原因，在浮体的导缆孔位置使用一段锚链比使用缆索要好。锚链的不同级别是由钢材冶炼过程中不同屈服强度加以区分的。其中3级、4级或ORQ（石油钻塔质）链应用最为广泛。。表1锚链的机械特性——5级锚链，其极限强度要比4级锚链提高30％。锚链级别ORQ33S4屈服强度（N/mm2）-410490580抗拉极限强度（N/mm2）641690770860延伸率17171512断面收缩率40505050单位长度浸没重量W=0.18

4、75D2N/m(Dinmm)单位长度轴向刚度Ae=90000D2N(Dinmm)极限强度C(44-0.08D)D2N(Dinmm)C=21.1C=22.3C=24.9C=27.4缆索多为六股缆索、螺旋缆索和多股缆索。六股缆索是由六股独立索组成的缆索芯。因其横向柔性和低廉的价格，多数用于移动式钻井装置。螺旋缆索由于有较强的纵向刚度、抗扭能力，外层能涂上聚乙烯而适用于长期使用，因此多数用于浮式生产系统。表2缆索的机械特性结构六股绳螺线绳多股绳抗拉极限强度（N/mm2）1700破断强度（N/mm2）525d2(dinmm)900d2(dinmm)600

5、d2(dinmm)浸没重量/长度0.034d2N(dinmm)0.043d2N(dinmm)刚度/长度45000d2N(dinmm)90000d2N(dinmm)当系泊索的一根或多根可能断裂时，浮体与外力不再保持平衡。在惯性力和系泊载荷的作用下，浮体将随之漂移，并在新的平衡位置附近摆动。在新平衡位置，剩余系泊索的张力与外力再次保持平衡。如对实际的FPSO的系泊锚/索进行监测，那么系泊锚/索上的张力信号由以下三部分构成：由风、浪和流的作用引起的。由波浪慢漂作用（二阶波浪漂移载荷，周期在100s至500s之间）和（或）阵风作用下的张力缓变引起。系

6、泊系统的自然频率一般在100s至500s之间，虽然二阶波浪载荷一般比较小，但仍然可以激发系泊系统而产生较剧烈的运动。低频的波浪作用下，浮体与系泊系统的各种张力。即由波浪诱导浮体运动（一阶波浪运动）所引起的。根据文昌作业公司陆刚介绍（11月25日）：“南海奋进”FPSO（2002年6月投产）单点浮筒内双层立管的内、外管密封环和环形空间密封支撑板打磨去除，发现严重腐蚀：13-2单点原油立管管口0~400mm距离有大部分管壁腐蚀，壁厚最小为6.1mm。13-2单点原油立管管口以下2米，肉眼观察到管壁腐蚀比较严重，无法测量到内管壁厚。单点双层立管上面通

7、过法兰和ESD阀门相连，立管下部和水下软管相连。承受立管本身的自重、水下软管的重量，以及由于船体起伏水下软管产生的拉力、弯曲应力、扭力和剪切力等。双层立管所受的载荷根据文昌作业公司11月25日陆刚介绍：每日检查：立管环空压力表是否有压力，并记录；单点旋转头是否正常？环空密封油液位是否正常？每季度检查：抽一桶（18L）密封油观察油质，必要时进行化验或更换。发现异常及时汇报；2外输系统简易漂浮软管式改进漂浮软管式漂浮软管式MooringFwd.软管支架MooringFwd.南海胜利FPSO——流花油田滑道式卷筒式软管绞车