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1、第23卷第3期海洋工程Vol123No132005年8月THEOCEANENGINEERINGAug.2005文章编号:100529865(2005)0320119206FPSO甲板上浪研究现状吕海宁,杨建民(上海交通大学海洋工程国家重点实验室,上海200030)摘要:浮式生产储油轮(FPSO)是当今海洋石油开发的主流设施。FPSO通常采用单点系泊系统,船首暴露在波浪作用下,定位于特定海域进行长达数年的长期作业,上浪的风险很大。甲板上浪及其产生的载荷已是当前国际FPSO工程和研究领域的热点之一。介绍了国
2、内外在试验研究和理论研究两方面对FPSO甲板上浪研究的进展情况,并建议我国开展这方面的研究。关键词:FPSO;甲板上浪;模型试验中图分类号:U661文献标识码:ARecentresearchofgreenwateronFPSOLUHai2ning,YANGJian2min(StateKeyLaboratoryofOceanEngineering,ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200030,China)Abstract:Inexploitationofoceanoi
3、landgasresources,FPSOshavebecomeaverypopularoffshoreproductionsolutioninrecentyears.Sincethesingle2pointmooringsystemisusuallyadopted,whichallowsforweather2vaning,thebowofFPSOswillbealwaysexposedtowaves.Inad2dition,FPSOsarenormallymooredtoanoffshorelocat
4、ionforalongperiod.Thegreenwaterwillcausedamagetosensitiveequipmentsatthebow,suchasthefluidswivel,piping,turretstructureandchemicalstores.AndtheproblemofFPSOgreenwaterhasbeengivenincreasingat2tention.Inthispaper,acomprehensivereviewaboutrecentresearcheson
5、FPSOgreenwaterispresented.ThenaresearchonFPSOgreenwa2terinChinaisalsoproposed.Keywords:FPSO;greenwater;modeltestFPSO系统(floatingproductionstorageandoffloadingsystem)是海上石油浮式生产储油系统的简称,通常由浮式生产储油轮(FPSO)、系泊系统、立管系统以及穿梭油轮组成,是世界海上石油开发的新兴技术。相对于其它固定平台来说,FPSO具有优越的经济
6、性、可靠性和海域适应性,因此,自上世纪70年代首次引入FPSO概[1～7]念以来,目前它已迅速成为当今海洋石油开发的主流设施。与FPSO相配套的系泊系统在整个系统中最为关键,其作用是将FPSO定位于某一特定的海域进行油气勘探、开采等海上作业,最常用的是单点系泊(single2pointmooring,SPM)型式。单点系泊系统可以使FPSO在海洋环境条件的作用下产生风标效应(weather2vaningeffect),从而利用最小的系泊载荷将FPSO定位于海上。单点系泊系统虽然具有系泊载荷小的优点,但由
7、此会使得船首暴露在巨浪(百年一遇)的作用下,导致甲板上浪。通常FPSO的船首甲板上还布置有许多重要的原油生产和处理设备,甲板上浪会形成很大的冲击载荷,使甲板上布置的流体旋转接头、管道、甲板室、油水分离塔以及系泊结构等受到损坏,从而需要花费巨资、甚至需要FPSO停产来进行维修。而且,由于FPSO长期固定在一个地方(通常在七到八年以上),其所处的环境相对于普通船舶来说更为恶劣,甚至可能会遭遇百年一遇的强风暴,而且它不能像普通船舶那样采取改变航向等避航措施,因此其甲板上浪的风险增大了许多,甚至会危及到FPSO
8、甲板上层建筑的安全性。近[8,9][9]些年来不断有FPSO上浪严重以及首部遭到严重损坏的报导。MacGregor就报道了在北海作业的一艘收稿日期:2004204219作者简介:吕海宁(1979-),男,浙江桐乡人,博士生,主要从事海洋工程方面的研究。120海洋工程第23卷FPSO由于首部上浪而遭到严重损坏的事故。1FPSO甲板上浪的物理描述目前研究表明,FPSO甲板上浪主要是海上巨浪和船首俯仰(主要是首下沉)运动两种机制组合的结果。其过程
