- 47 -
第3期
冷志，秦立成
（海洋石油工程股份有限公司安装公司， 天津 300461）
ca173[摘 要] 本文以渤中28-2S油田海管施工项目为例，简述了海管铺设期间对长青号、友谊号FPSO进行的油轮限位基本操作方法，可供今后类似工程借鉴参考。[关键词] 海底管道；FPSO；限位；操作方法
作者简介：冷志（1983—），男，山东威海人，2006年毕业于中
国石油大学（华东）油气储运专业，工程师，现在海洋石油工程股份有限公司安装公司从事海管施工方面的工作。
图1 油田布置图
随着海洋石油工业的不断发展，越来越多的大型海上浮式生产储油轮（FPSO ）应用于海上，其四周连 接着海底管道，形成了以FPSO 为中心的复杂的海上工艺处理系统。随着油田储量的不断增加和FPSO 处理能力的增强，许多新开发的油田需要将开采出来的油气继续通过新建管道输运到已存在的FPSO 上进行处理，但FPSO 的存在给新管线的海上施工带来了很大的影响，鉴于此，有必要就各种施工作业情况下对
FPSO 油轮的限位方案进行研究，并保证储油轮及单点系泊系统在限位操作期间的安全性，以满足实际施工的需要[1~4]。
1 FPSO 油轮限位工程实例1.1 工程概况
渤中28-2S 油田位于渤海南部海域，西北距天津塘沽区约188km ，东南距山东龙口约93km 。友谊号FPSO 距28-
2SCEP 平台约15km ，长青号FPSO 距28-2SCEP 平台约1.5km ，该海域水深约21m 。此次油轮限位共涉及到3条管线，分别是：两条从28-2SCEP 平台到长青号1.5km 的管线和一条从28-2SCEP 平台到友谊号13km 管线，需要在三条管线的起始或终止铺设、挖沟、立管安装期间、水泥压块安装等对FPSO 进行限位操作，如图1所示。1.1.1 长青号、友谊号油轮参数
项目
数值总长度 Length Overall 215.6m 水线长 Length waterline 210.0m 型宽 Breadth Moulded 31.0m 型深 Depth Moulded 17.6m 设计吃水 Mean Draft 10.5m 排水量 Displacement 66826.4t 载重量 Deadweight 50712t 方形系数 Cb
0.951
1.1.2 单点系泊系统简介
储油轮以单点系泊的方式固定在工作海域内。固定装置为一导管架式系泊塔，与油轮上的刚架通过软刚臂（YOKE ）、系泊腿（MOORING LEG ）连接。其中系泊腿两端采用万向接头，软刚臂另一端与系泊塔轴承相连，使得油轮可以绕
- 48 -技术交流
石油和化工设备
2018年第21卷
图2 油轮单点系泊系统电子仓单交易
系泊塔进行转动，如图2所示。
1.2 FPSO油轮限位操作方法
1.2.1 油轮限位区域设计
在进行油轮限位方案前，首先需要根据现场实际情况及主作业船的条件，结合铺管施工作业的工序进行合理的一步步的锚位设计，然后根据设计的锚位，确定FPSO必须被限定的区域。铺管船在接近FPSO油轮时，船尾在距弃管点900m位置时，储油轮限位范围是艏向角为-54°~103°。1.2.2 限位计算
根据设计的锚位图，结合现场海况环境条件，对油轮进行限位期间的相关计算，以确定以下内容：
腰挂包(1)友谊号油轮在不同装载状态和拖轮布置方案下的水动力响应分析；
(2)单点系泊系统所受荷载和强度校核；
(3)最优的拖轮布置方案，包括拖轮的数量、位置及缆绳尺寸参数的确定。
海上风浪流的方向和大小随时可能变化，而拖轮的位置和拖力也必须随着FPSO上外力的变化而随时调整，才能保证将FPSO限制在指定位置。
互动投影装置1.2.3 限位实际操作
在正常操作工况下，两艘8000 HP拖轮分别定位于FPSO两侧，与FPSO横向夹角30°，靠调整拖轮的拖力维持FPSO的位置，如图3所示，当风从左舷吹来，FPSO偏移接近限位区域边界时，迎风的拖轮发力，将FPSO拖回区域范围内，此时背风的拖轮应配合迎风拖轮的行动，使得与其相连的拖缆保持松弛状态；反之，当风从右舷吹来，同理。此时，万一迎风拖轮发生故障包括拖带缆绳破断等，背风向的拖轮可以作为备用拖轮转到FPSO
迎风侧代替原迎风拖轮继续工作。
- 49 -
第3期 冷志等 FPSO油轮限位施工工艺
◆参考文献
[1] 刘建波. 穿梭油轮串系FPSO 的操纵方法和注意事项[J].航海技术，2009，（增刊）：20-22.
[2] 秦立成. 导管架海洋平台碰撞动力分析[J].中国海上油气，2008，20(6)：416-419.
[3] 秦立成，于文太，江锦，等. 巨型垂直轴风机塔筒安装载荷计算和强度分析[J].风机技术，2013，(4)：65-69.
[4] Qin Licheng,Li Huailiang, Yu Wentai.Mooring analysis of derrick lay barge lanjiang for large jacket installation[C]. International Offshore and Polar Engineering Conference,2010: 248-252.
谱进样瓶收稿日期：2017-12-22；修回日期：2018-01-17
当遭遇极限海况时，迎风的拖轮应调整自己的位置，使拖缆和FPSO 横向的夹角减小（至18°）；另一侧的拖轮应及时调整位置至同一侧，使两艘拖轮的拖缆保持在20°以上夹角。当风浪减小时，两艘拖轮再按顺序回到原来位置。此时两艘拖轮均处于工作状态，为防止某条拖轮突发故障造成限位失败的情况出现，建议极限工况时增加一艘6000 HP 以上拖轮作为备用。2 FPSO 油轮限位期间的主要风险分析
由于施工需要对储油轮进行长时间的限位，并且储油轮的受力情况与风向、风力以及潮流流向、流速等综合因素都有直接关系，因此，限位期间要选择有利于施工的天气以及海况条件，科学组织施工，
尽量减少施工作业时间，这将有利于降低作业难度、规避风险，保证安全施工。电力系统谐波分析
储油轮限位期间存在的风险主要如下：(1)海上天气变化大，实际天气与预报天气可能发生偏差，因此可能导致储油轮限位期间遇到预料之外的不利天气的影响而使储油轮失去控制。
(2)拖轮拖带储油轮时，相互间的配合问题。(3)拖轮性能的可靠程度。在拖带期间拖轮要有稳定的工作性能。否则容易失去对储油轮的控制而导致危险情况发生。
图4 极限海况（6-7级风）下拖轮布置
(4)拖带储油轮所用托缆的质量问题。针对以上风险分析，需要采取以下一系列具体措施来规避风险。具体措施如下：
(1)在储油轮限位期间，业主应建立完善的组织机构以及应急指挥系统，明确分工，成立专门的储油轮限位指挥小组，并且与我方主作业船之间保持通讯畅通，随时相互通报作业情况。(2)为最大限度地减少潮流对储油轮的影响，应尽可能使储油轮和实际潮流保持较小的夹角，这样可以使拖轮、拖缆在使用上留有较大的安全系数，从而降低施工风险。
(3)建议设立现场公共频道（建议67频道），有专人24小时守听。
(4)天气预测要满足施工期间的天气要求（连续有3个工作日的好天气）。
(5)建议配备性能较好的拖轮，最好有尾侧推的拖轮，因为有尾侧推的拖轮自身可以克服潮流的作用，随时保持良好的方位，同时可以在拖带储油轮过程中保证设计拖拉角度。现场同时保留3条8000HP 以上的拖轮，其中一条拖轮用于应急处理。
(6)尽量缩短主作业船在储油轮旋转区域内的作业时间。3 总结
本文简要介绍了FPSO 油轮限位的基本操作方法及主要风险分析，油轮限位操作在渤中28-2油田的成功应用具有重要意义，为今后类似工程的实
施提供了技术支持和宝贵经验。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议