船舶与海洋工程前沿技术2011.ppt

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1、主要内容一常用系泊类型介绍二系泊方式与系泊材料三锚的选择与设计四锚泊系统设计过程五系泊分析规范一常用系泊类型1多点系泊对于半潜平台和Spar，常用多点系泊。半潜Spar张力腿平台（TLP）也属于多点系泊。只是用张力腱（Tendon）代替了系泊线.多点系泊也可以应用于船体，如FPSO。系泊线固定于船头、船尾，呈发散型向外展开，能够阻止FPSO的横向位移，固定FPSO的方向。优点：简单，经济，可以安装较多的立管及脐带系统，适合于改造的旧油轮。缺点：FPSO方向固定，横向受风浪流力巨大，系泊线的尺度会相应增大。FPSO多点系泊系统多适用于设计海况较低的区域，如西非，或风浪

2、流方向单一的区域。2．单点系泊大部分FPSO的系泊系统属于单点系泊。特点：容许FPSO绕单点自由转动，有效地减少风浪流的作用力，系泊线的尺度也相应地减小。优点：操作方便、安全、可操作率高。缺点：制造成本高，技术复杂。功能：定位系泊功能；液体输送及电力、光控传输功能；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。2.1内转塔式系泊系统常用于中等水深及深水海域的平台，如北海海域；主要组成部分：转塔及其套筒;液体传输系统;转盘;海底锚；内转塔系泊装置一般设在船艏；优点：转塔直径可以设计得很大，为布置设备和管汇提供足够的空间；内转塔嵌入船体之中后可以得到很

3、好的保护。缺点：转塔的存在对船体结构造成了影响，也减少了舱容；系泊船的“风标效应”效果受转塔位置的制约。一般可分为永久式和可解脱式内转塔系泊系统。永久式内转塔系泊系统能够保证采油的连续性，使F(P)SO在作业年限内的任何工况下都能正常工作，绝大多数工况下具有最大的系泊和油气传输能力。可解脱式内转塔系泊系统具有快速的解脱和回接功能，在极端恶劣条件下可以迅速解脱以规避各种危险海况，更适合于恶劣环境、季节性飓风区和冰区。可解脱式内转塔系泊系统2.2外转塔式系泊系统转塔位于船体的外部，减少了对船体的必需的维修；允许在码头沿岸安装转塔，而内转塔式系泊系统只能在干坞中安装；外转

4、塔式系泊系统限制了立管的数量；多用于浅水海域。2.3塔架式单点系泊油轮与塔之间通过一个永久性的叉型结构或系船索布置连接。其主要组成部分为：塔：与海底相连的静态部分，其上部是与船体相连的转盘；系泊部分：叉型结构或系船索；生产传输系统：液体通过海底终端系统传输于立管（连接于塔），然后通过转台传给软管，最后到达FPSO。塔上有足够的甲板空间以提供管汇系统，辅助设备等。适用于中浅水域，可以布置较多的立管系统，施工安装容易，成本较低，适合于改装的油轮。2.4悬链式浮筒系泊（CALM）通常应用于穿梭油轮或FSOs，是系泊和装卸油轮的最经济有效的方法。主要部件：短期系泊部分，用来

5、与油轮之间输入输出液体；永久系泊部分，用来生产和储存液体；非永久性系泊部分，永久系泊部分在恶劣环境下具有易于解脱的能力，以疏散设施。CALM可以适应于各种天气条件，适应于很大范围的水深，可以安装少量的立管系统，施工与安装快捷而经济，而且适于改装的油轮。实践证明CALM的可靠性较高。2.5单锚腿系泊系统（SALM）是较早使用的一种系泊方式。浮筒只由一根系泊线系于海底基础，浮筒与油轮之间通过钢性臂连接。组成：浮筒，存储系统，系泊链（刚性链或管状柱体），柔性管，基础部分（压载舱或堆积物）。可以适应于各种天气条件和很大范围内的水深，施工与安装快捷而经济，适于改装的油轮。只能

6、安装1根立管，实践证明SALM的可靠性也较高。3动力定位系统动力定位系统是借助于推进器来保持船舶或浮式结构的位置的技术。使用精密仪器来测定船舶因风、浪、流而发生的位移和方位变化；通过自动控制系统对位置反馈信息进行处理与计算；控制若干个推进器发生推力和力矩，使船或浮式结构回复到初始位置和最有利的方向。动力定位系统的主要组成部分：动力操纵系统：提供定位所需要的所有动力；推进器系统：通过控制浮体在水平、纵向及扭转的力，使浮体保持在指定的位置。位置测量系统：随时将浮体的具体位置提供给控制系统；动态定位控制系统：控制浮体在具体的位置和方向，以抵抗外界环境荷载。优点：适于恶劣海

7、况的区域，浅水和深水系统都能适用，运行成本不由水深决定，定位的相对精度随水深而提高，能够快速系泊与解脱。可以安装较多的立管系统。缺点：资金和燃料的耗费都很高，系统复杂，比锚链或钢缆系泊更易于出现失败。二系泊方式与系泊材料1.悬链线式系泊方式系泊线的外形是弯曲的悬链线，一般由锚链和钢缆多个部分组成，锚链与海底水平相接，系锚点只受水平方向的力。系泊线的回复力由其自身的重力而产生。常用于相对较浅的海域。2张紧式系泊方式系泊线与海底以一定的角度相交，系锚点处要同时受水平和铅直方向的力；系泊线的回复力主要由其自身的弹性而产生；张紧式系泊系统在海底占据范围比悬链线系泊系统的