FPSO定位系统
FPSO的定位方式分为单点系泊定位和多点系泊定位。
多点系泊采用多个系锚点供一条船舶或浮体进行海上系泊（见图7-2）。与单点系泊相比，其优点是被系泊船或在风、波浪、海流作用下的运动幅度较小。多点系泊设施的系泊需要用较多时间，被系泊浮体所受风、浪、流的荷载较大。因此，多点系泊设施大都用于风向变化不大、波浪较小的海域，如西非、东南亚等靠近热带的海域。
图7-2 多点系泊FPSO
世界上大部分海域的FPSO基于海况条件，采用单点系泊定位方式。单点系泊最显著的特点是“风标效应”。当风、浪、流方向改变时，船体会绕单点系泊为中心360度旋转，转动到受风、浪、流等环境载荷影响较小的位置，垂向运动和系泊缆张力较小。1958年世界第一套单点系泊系统在瑞典作为“海上加油站”成功投产，揭开了单点系泊技术在海上原油中转和海洋石油开采等领域上应用的序幕。60多年来，随着近海石油勘探开发和海上运输业的发展，单点系泊技术的发展十分迅速，发展了多种类型的单点系泊系统：悬链腿系泊系统，依靠悬链效应来产生恢复力；单锚腿系泊系统，依靠浮筒的净浮力来产生恢复力；内转塔系泊系统和外转塔系泊系统，其实质上是悬链腿系泊系统的不同型式；固定塔式系泊系统，依靠缆索的弹性来产生恢复力；软刚臂系泊系统，依靠重力势能来产生恢复力。现在单点系泊装置比较常用的是内转塔系泊系统（见图7-3）、外转塔系泊系统（见图7-4）和软刚臂系泊系统（见图7-5）。内转塔系泊系统转塔位于船体内部，分为永久式内转塔系泊系统和可解脱式内转塔系泊系统。可解脱式内转塔系泊系统在极端恶劣海况下可以迅速解脱，更适合海况恶劣区和冰区。外转塔系泊系统转塔位于船体外部。软刚臂系泊系统由固定塔柱、旋转接头、系泊铰接臂以及FPSO上的支架组成，通过导管架固定于海底，常用于浅水区域。
图7-3 内转塔单点系泊
图7-4 外转塔单点系泊
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图7-5 软刚臂单点系泊
国内FPSO的使用水域主要在浅海（水深200米以下），渤海FPSO采用软刚臂式单点系泊，南海FPSO采用内转塔型式的单点系泊，单点均位于艏部。
不管是什么类型的单点系泊系统，都涉及机械强度高、密封性好的机械旋转头。该旋转头可随风、浪、流转动，不仅承受着巨大的动荷载，而且还要在运动中保证管道畅通、供电和信号的传输。
旋转接头装置（见图7-6）处于风、浪、流、潮水等共同交替作用之下，一旦发生事故，救援困难，所以旋转接头装置必须具有很高的安全性。由于海上设施离岸维修条件差、检修周期长，因此要求旋转接头装置性能可靠、经久耐用。旋转接头装置常处于潮湿盐雾环境中，海水和大气腐蚀问题严重，应具有很高的耐腐蚀性。旋转接头装置通道内通过的是高压、高温且有腐蚀性的介质，除了满足介质传输功能外，还要保证不能因旋转接头的动密封失效而导致泄漏，发生污染环境的事故，因此在整个采油系统中，旋转接头装置是一个要求极高的关键设备。例如，“睦宁号”FPSO的旋转头接有2条直径203.2毫米的原油生产立管、6条高压电缆、一组液压动力管和一组信号采集与传输电缆。这些从海底转接过来的立管（电缆）包括生产集液旋转头、电刷接头、液压控制接头和电信号接头，根据其尺寸大小依次从上到下分层布置，通过可解脱接头实现管道与船体的连接。这种可解脱接头技术含量高，目前尚未国产化，一直被国外公司所垄断。
图7-6 单点系泊旋转头结构
无论哪种系泊方式，FPSO在对接前都要将系泊装置与海床固定。一般采用锚链加固，固定方式分为以下三种：①拖拽嵌入式锚（见图7-7），拖拽嵌入式锚可以深入海床，实现固定，它是目前最常用的固定方式；②桩锚，在海底打一根桩，锚链与其连接实现固定；③吸力锚又称为负压吸力锚，形似倒扣在海床上的钟。通过吸力泵抽出锚体空间空气，使锚体开口面牢牢地吸在海床上，实现固定。FPSO常用的固定方式主要选用桩锚或吸力锚。
图7-7 拖拽嵌入式锚
