FPSO外输系统

更新于 2026年10月10日 版权声明
第三节 FPSO外输系统

FPSO外输系统是FPSO上关键系统之一,其功能是将FPSO油舱中所储存的原油通过输油软管安全、顺利地输送到穿梭油船上,即我们通常所说的原油外输,它是FPSO三大主要功能:原油处理、原油储存、原油外输中的重要一环。如果原油外输系统出了故障,FPSO中储存的原油不能被及时转移,将导致井口平台停止作业,使整个海上油田的生产陷入停顿和瘫痪,造成巨大的经济损失。因此选用合适、安全可靠的原油外输系统对FPSO来说是极其重要的。

当原油达到一定储量后,FPSO会通过原油外输系统将原油外输至穿梭油船中。FPSO外输系统包括卷缆绞车、软管卷车等,用于连接和固定穿梭油船。FPSO原油外输方式一般是串靠输油。

伴随着FPSO的快速发展,作为关键设备的原油外输系统也历经了几次革新,型式由最初的旁靠输油方式和简易型漂浮软管式发展到目前最为先进的软管卷筒式,系统的组成越来越复杂,功能越来越齐全,操作更简便,安全性也更高。

外输油系统,包括输油系统和系缆系统两大部分。输油系统主要由输油软管和软管连接/存放装置组成,负责将FPSO上储存的原油快速、安全地输送到穿梭油船上。系缆系统主要由组合系泊缆索和缆索系固装置组成,用于保证穿梭油船与FPSO之间安全的系泊距离。为了适应海上作业对安全性提出的越来越高的要求,现在大多数原油外输系统还配置了控制系统和辅助系统。

FPSO原油外输方式包括旁靠输油和串靠输油。

(1)旁靠输油(见图7-8),即我们通常所说的横向输油,穿梭油船和FPSO并排系泊输油作业,但是距离较近容易发生碰撞。一般平均波高小于1.5米时,可以采用该种方式输送原油。旁靠输油方式外输油系统并无独立的控制和辅助系统,这与一般的油船非常相似,因此在操作性和安全性上存在许多不足,很难适应当今海上作业的要求,所以这种原油外输方式目前很少被采用。

(2)串靠输油(见图7-9),即FPSO和油船采取前后停泊的方式。通常串靠输油设备都布置在FPSO艉部,但有时因为实际情况的需要,也可以将原油外输设备移到FPSO艏部,即艏部串靠输油,这种输油方式与艉部串靠输油相比并无本质区别,其系统组成基本相同,只是在FPSO上的布置位置有所不同。一般串靠输油的距离为50~100米。串靠输油安全性高,但存在传输距离远、作业难度大等困难。串靠方式输油时,为了确保FPSO和油船保持足够的安全距离,常常采用拉紧式钢缆系统。

图示

图7-8 旁靠输油

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图7-9 串靠输油(https://www.daowen.com)

当穿梭油船与FPSO以艏艉相接的串靠方式输油时,辅助拖船反方向拖拽穿梭油船(见图7-10),使钢缆张紧,保持油船与FPSO的距离。

图示

图7-10 辅助拖船反方向拖拽穿梭油船

艉部串靠输油或艏部串靠输油,其关键是系统设备应布置在FPSO的下风向一端。穿梭油船一般通过系泊缆索与FPSO连接,缆索只能承受拉力,因此当系统设备位于FPSO的下风端时,穿梭油船同样处于下风端,这样就能保证系泊缆索始终处于张紧状态,使系泊缆索与FPSO之间保持安全的系泊距离。对于采用单点系泊的FPSO,串靠输油设备一般布置在没有单点系泊装置的一端,这主要是考虑到风标效应的作用。对于采用多点系泊的FPSO,一般布置在主风向和主流向的下风一端。如果穿梭油船是采用动力定位,自身具有较强的系泊定位能力,外输油系统设备的位置就没有特别要求了。

在一些项目中,FPSO艏艉各布置一套串靠输油设备,这一方面是考虑到系统的备用,保证生产的连续性;另一方面也降低了对FPSO系泊定位的要求,无论风向、流向来自艏部或艉部,总有一端的输油设备适于工作。

浮筒输油方式与旁靠输油和串靠输油方式有较大的差别,这主要体现在FPSO与穿梭油船相对位置的不同上。FPSO通过多点系泊定位在工作海域,FPSO附近设置了若干个外输浮筒(通常设两个),外输浮筒也同样采用多点系泊方式,穿梭油船通过缆索单点系泊在浮筒上,由于每个外输浮筒可系泊一艘穿梭油船,因此在同一时间可有多艘穿梭油船(根据外输浮筒的数量)通过浮筒系泊在FPSO周围。外输浮筒上设有原油输入和输出接头,输入接头通过输油软管与FPSO相连,而输出接头通过输油软管与穿梭油船相连。这种输油方式的特点是输油效率较高,FPSO原油外输周期较短,另外由于FPSO与穿梭油船不直接连接,一定程度上增加了FPSO的安全性(见图7-11)。

图示

图7-11 FPSO外输油管

比较而言,旁靠方式海况适应性较差,因为两船无论是在靠泊的过程或是系泊在一起后,由于船体较大的横摇和纵摇运动,以及它们运动的不同步,在海况条件非常恶劣的海域,很容易发生事故,一般只在环境条件较好的情况下操作。而串靠输油方式和浮筒输油方式因为穿梭油船与FPSO保持有相对安全的系泊距离,相对适应性更好。

工程项目中,必须综合考虑FPSO作业区域的海况条件、船体主尺度以及主甲板面的布置情况,系统操作的方便性、安全性,以及经济因素等,来选择适合的原油外输方式。

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