FPSO系泊钢缆断丝松股成因分析及系泊方案改进
2021-11-02王德志王俊荣宫浩男朱魁星
王德志,王俊荣,2*,宫浩男,朱魁星
(1.中国海洋大学工程学院,山东 青岛 266100;2.山东省海洋工程重点实验室,山东 青岛 266100)
浮式生产储卸油装置(Floating Production Storage and Offloading System/Unit,FPSO)是 集油气水处理、生活、发电、热站与原油外输于一体的极为复杂的生产装置[1]。近年来,随着技术的不断进步,FPSO的作业范围和作业能力都在不断地扩大和提高,已经成为面向不同水深、不同环境条件的海上油气开发的主流装备[2]。
系泊系统作为浮式平台最常用的定位系统,关乎浮式结构系统的安全和相关作业的可靠性。FPSO有多种系泊方式,包括外转塔式、内转塔式、软钢臂式和分布式,其中内转塔式单点系泊系统在环境条件恶劣的海域应用广泛,我国在南海服役的8艘FPSO均采用内转塔式单点系泊系统。然而,在国内外的使用过程中,FPSO系泊系统出现了各类故障,严重影响了油气生产。针对FPSO系泊系统失效问题,国内外学者进行了统计和分析。MA K T等[3]对2001—2011年全世界范围内的FPSO系泊系统故障进行了统计,指出系泊系统失效原因具有多样性,需要对系泊系统进行监测以及周期性检查和维修,此外,相关规范也需要不断完善。黄佳等[4]对中国南海单点系泊系统在服役过程中出现的故障进行了梳理,统计了南海服役的FPSO系泊系统由于台风、设计缺陷、建造及安装过程中的人为因素导致的转塔损伤,锚链磨损、断裂,钢缆松股、断丝,配重块破损、脱落,立管损坏等故障,给出了系泊系统改进方案建议。孙恪成等[5]结合中国南海和渤海的FPSO系泊系统情况对系泊系统故障原因进行了分析,指出老化在故障因素中占比最高,包括锚链腐蚀和钢丝绳、锚杆的长期退化,其次是安装、制造和材料以及疲劳引起的失效。……
