FPSO旋转状态下的单点系泊系统水下检测技术.pdfVIP

造 船 V01．54 1 54卷增刊1 中 国 Special OFCHINA Jan．2013 2013年1月 SHIPBUILDING 文章编号：1000-4882 2013 S1-0296—05 FPSO旋转状态下的单点系泊系统水下检测技术 邓 平，陈 勇，栾 涛，张大伟，薛 方 海洋石油工程股份有限公司， 天津300452 捅要 单点系泊系统作为FPs0的中枢纽带，其结构的完好性至关重要。近年来，单点系泊系统故障造成的FPSO 事故，给海洋石油行业造成了巨大损失并增加了海洋石油行业的运营风险。论文针对单点系泊系统的水下 检测，介绍了“海洋石油117”单点系泊系统水下结构检测技术和实施方案，重点阐述了：通过DSV就位、DGPS 监控船位以及监测流速等手段，克]1＆．FPSO旋转等不利因素，实施单点系泊水下结构物的检测。论文还对单 点系泊系统水下检测的应用前景进行了展望。 词：FPSO； 水下检测 关 键 单点系泊系统；旋转状态； 0引 言 FPSO作为油田储油及处理系统，对于油田安全生产及油田设施安全极为重要；而作为FPSO中 枢纽带的单点系泊系统，更是在其中扮演了关键角色。近年来，单点系泊系统故障造成的FPSO事故， 给海洋石油行业造成了巨大损失并增加了海洋石油行业的风险。对于单点系泊系统而言，水下检测的 主要目的是：通过了解水下结构物的变化情况，建立一个长期、可追溯的设施“体检档案”，并为水下 设施的安全评估和维护修复提供参考依据[1】。渤海海域的FPSO单点系泊系统的水下检测，主要由潜 水员实施作业，其作业条件较为苛刻，受海上天气、海流等影响较大。因此，如何安全高效地实施单 点系泊系统的水下结构物检测，就是一个亟待解决的难题。本文以“海洋石油117”为范例，详细阐述 了单点系泊系统在FPSO旋转状态下的水下结构物的检测实施方案。 1工作内容及技术难点 “海洋石油117”是国内迄今为止建造的吨位最大、造价最高、技术必威体育精装版的FPSO建造项目，标志 着我国在FPSO领域的设计与建造已居世界前列。该FPSO船体为双底双壳结构，船长323m，型宽 63m，相当于3个标准足球场的面积。从船底到烟囱高达71m，相当于24层楼高。该FPSO可实现日 加工197万桶合格原油，储油能力可达200万桶原油，配有140人工作居住的上层建筑及直升机平台： 设计寿命25年，通过安装在船艏的软刚臂单点系泊装置，长期系泊于固定海域，25年不脱卸，可抵 御百年一遇的海况。图l为“海洋石油117”及单点系泊系统。 该FPSO是30万吨的FPSO，采用塔架式单点系泊系统，单点导管架包含4根主桩和8根裙桩。 两主桩腿间的距离为18m，主桩与裙桩之间距离为9m。该结构还有5根油、水、气立管，6根电缆 护管，2根泥浆管和2根泥浆控制管。该船及其单点系泊系统详见图l。水下检测主要包括杆件、立 管等结构物的GVI检查，立管及电缆护管卡子的CVI检查，杆件的壁厚、电位测量，阳极的尺寸、 电位测量，结构表面附着的海生物测量，立管膨胀弯路由及悬空检查，电缆护管结构及电缆路由埋深 54卷增刊l 邓平，等：FPSO旋转状态下的单点系泊系统水下检测技术 情况检查，单点导管架泥面冲刷情况检查，节点焊缝ACFM和杆件FMD检测等内科11。本次水下检 测侧重于平台结构的GVI检查和立管及电缆护管的CVI检查。 图1“海洋石油l17”及单点系泊系统 该次的水下检测为“海洋石油117”单点的首次检测，无以往经验可循，通过研究，发现有如下几 点施工技术难点： “海洋石油117”处于在役工作状态，受海风及潮流影响处于不断旋转的状态；同时，由于气象水 文条件的复杂性和不确定性，船体的旋转方向和角速度难以预测。海上潜水窗口时间短暂，由于“海 洋石油117”一直处于运动状态，往往在比较合适的潜水窗口时，FPSO船艏旋转至与单点距离最远的 位置状态，难以进行水下检测作业。 单点结构区域属于FPSO的高风险区域，对于作业设施及安全操作规程要求严格。单点小平台空 间有限，无法布置潜水设备，并且由于单点小平台位置狭小，备用潜水员、水上辅助人员难以实施操 作。根据ADCI条款和相关潜水规范，在单点平台进行潜水作业存在较大的不可控风险；因此，难以 从单点平台进行潜水作业。 2方案选择 综合考虑作业内容和土述施工难点，考虑了两个施工作业方案，以下分别进行阐述并进行比较。 2．1方案一 对于“海洋石油117”旋转的问题，拟采用拖轮对FPSO船体限位：即：在潜水员水下工作期间， 由拖轮拖带FPSO船体，使船体保持在合适的船艏向保持不变。此方案，一方面涉及FPSO的安全运 营，业主方需要花费较长时间来进行安全评估和作业申请； 30万