FPSO的设计与建造

FPSO的设计与建造单位名称－序号2FPSO的设计与建造1、FPSO的主要组成部分2、FPSO的设计阶段划分及主要设计内容3、FPSO各部分设计的分工4、FPSO设计与建造的承包策略5、FPSO设计和建造的入级与发证检验单位名称－序号3FPSO的设计与建造FPSO是海上一座极为复杂的浮动加工厂，它既具有船舶的性能，又有油气处理厂的特点。它是由许多部分组成的，其主要组成部分有：浮体，船型的FPSO，通常称为船体；油气处理模块单点或多点系泊系统原油计量与外输系统公用系统与保船系统1、FPSO的主要组成部分单位名称－序号41.FPSO的主要组成部分浮体是FPSO的主体结构部分，是油气处理厂的基础。对于船型的FPSO，我们通常称之为船体。储油舱、压载舱、油气处理工艺舱、机舱、泵舱、燃油舱、淡水舱、污油污水舱、热油舱等均设置在船体之中。有的FPSO船体中还设有主发电机舱和锅炉舱。生活舱室部分设在船体中，大部分设在主甲板或艏楼甲板以上的生活楼中。生活楼顶部设有直升飞机平台。1.1浮体单位名称－序号51.FPSO的主要组成部分纪世海渤渤海世纪单位名称－序号61.FPSO的主要组成部分1.1浮体单位名称－序号71.FPSO的主要组成部分油气处理模块是FPSO的主要功能部分，它就是一座油气处理加工厂。它包括一级处理分离器、二级处理分离器、电脱水器、污水处理模块、化学药剂注入模块、注水泵模块、燃料原油处理模块、天然气处理撬块和火炬塔等。如果，伴生水量不够注水的水量，那么，还应有海水处理模块（包括粗滤器、细滤器和脱氧塔等）1.2油气处理模块单位名称－序号81.2油气处理模块1.2FPSO的技术特点1.2FPSO的技术特点单位名称－序号111.FPSO的主要组成部分单点或多点系泊部分是FPSO在海中定位用的部件。因为单点或多点系泊的类型不同，其在FPSO上的构件也不一样。对内转塔式单点，要求在FPSO船体中心线靠艏端某处设一个单点舱，舱内和舱顶甲板以上安装一些单点设备与部件；对固定塔–软刚臂单点，在FPSO的艏部要安装单点系泊支架等设施和设备；对于多点系泊，则要在FPSO艏、艉两舷设置系泊绞车及导缆鉗等设施。1.3单点或多点系泊系统单位名称－序号12内转塔式单点的单点舱单位名称－序号13固定塔—软刚臂单点的系泊支架单位名称－序号141.FPSO的主要组成部分当FPSO储油舱内的原油达到舱容的75%时，必须将舱内原油外输到运油轮上，这实际上就是在海上卖油，因此，必须经过计量，在FPSO上配备有计量与标定模块。FPSO上的外输系统包括原油外输泵、扫舱泵、洗舱泵与艉输油装置。艉输油装置包括外输软管、软管绞车、小吊机、外输油轮系泊绞车等。如果是旁靠外输油，则FPSO的右舷侧要配备外输油轮靠船设施与输油臂等1.4原油计量与外输系统单位名称－序号151.FPSO的主要组成部分单位名称－序号16单位名称－序号171.FPSO的主要组成部分公用系统是指主发电机组、应急发电机组、热油锅炉（包括废热回收炉）及其系统、惰性气体发生装置及其系统、空压机组及压缩空气系统、海水冷却泵组及海水冷却系统、淡水与热水系统、燃油系统、滑油系统、通信系统等。这些设备及系统是为船体与油气处理模块共同服务的；保船设备有压载泵、舱底泵、消防设备、阀门遥控、液位遥测、信号设备、应急关断、火灾探测与控制设备等及其系统。1.5公用系统与保船系统单位名称－序号18FPSO的设计与建造按照海洋石油总公司的习惯做法，FPSO的设计划分成如下几个阶段：*方案论证与概念设计，ODP报告的编制*基本设计，编制建造的招标文件*详细设计与水池模型试验*生产设计（加工设计）2FPSO的设计阶段划分及主要设计内容单位名称－序号192.FPSO的设计阶段划分及主要设计内容在做FPSO方案论证与设计之前，必须要求油公司或者委托方提供以下的资料，以作为论证与设计的基础：*设计任务书，包括设计的基本要求、设计深度、完成时间等；*设计基础数据，包括油气田的位置、油气田的产量与油气田的开采期、油（气）品特性及成分、油流在井口的压力及温度等；*油气田所在海区的环境条件参数，包括风、浪、流、水深、潮位、气温、水温、湿度、地震强度等；*海底地质参数。2.1方案论证与概念设计，ODP报告的编制单位名称－序号202.1方案论证与概念设计，ODP报告的编制在方案论证阶段的主要工作内容是：*FPSO储油量的论证，根据油田的最大日产油量、运油轮的载油量、油田所在海区的天气情况、计划的外输油周期等因素，初步确定FPSO的储油量；*FPSO载重量的论证，根据FPSO的储油量、自持力、燃料油的日消耗量、人员的多少、油处理工艺舱的个数与舱容大小、单点系泊系统作用在FPSO上的垂向力（根据水深、单点类型估算）等因素初步确定FPSO的载重量；*FPSO主尺度的论证，有了载重量，便可根据相近的母型船来估算FPSO的排水量，从而便可大致确定FPSO的主尺度（注意：水深太浅可能要使FPSO的吃水受限制）；2.1.1方案论证的主要工作内容单位名称－序号212.1方案论证与概念设计，ODP报告的编制*主电站规模与机型的优选，根据油田的规模（总共要建几个井口平台，总共有多少油井、有多少自喷井、多少机采井、多少注水井）、是否有生活动力平台、最大的日井液处理量、最大的日注水量等来估算主电站的容量；再根据伴生气量的多少来初步确定主发电机组的类型(柴油机、燃气轮机或蒸汽轮机）与机组的数量；*热站容量及类型的选取，根据FPSO的储油量、油品性质、最大的日井液处理量、油气处理工艺舱的容量、压载舱的容量、外界环境最低气温等来选取热站的容量和锅炉类型（热油炉、蒸汽锅炉和/或废热回收炉）；2.1.1方案论证的主要工作内容（续）单位名称－序号222.1方案论证与概念设计，ODP报告的编制*油气水处理主工艺流程的论证与选取，根据油田的最大日产液量、产油量、最大的日伴生水处理量、最大的日注水量、油品性质等来选取油气水处理的主工艺流程的类型（几级处理、是否需要油、水处理工艺舱、脱水方式、污水处理方式、注水水源的处理等）与规模（单系列、双系列或三系列），初步绘制主工艺流程图；*FPSO系泊类型的论证与选取，根据油田所在海域的水深、海况与气象条件、油田的储量、产量及经济性等因素来初步选取FPSO的系泊类型（那种单点、多点或其他系泊类型）；2.1.1方案论证的主要工作内容（续）单位名称－序号232.1方案论证与概念设计，ODP报告的编制*外输油轮（或穿梭油轮）吨位与系靠方式的选取，根据油田的日产油量、市场上现有运油轮的载油量及油田离买家港口的距离、外输油周期等因素确定外输油轮的吨位；再根据FPSO的系泊类型、油田所在海域的海况条件来选取运油轮的系靠方式（串靠、旁靠或其他方式）*主电力系统电制的选取，根据油田井口平台的数量、机采井的口数和单井功率、注水井的口数、注水量及压力、是否有中心平台等因素来确定要通过单点输送的电功率，从而选取电压等级（6.6kw或11kw）、频率（50HZ或60HZ）和接地类型（中线接地或不接地）。2.1.1方案论证的主要工作内容（续）单位名称－序号242.1方案论证与概念设计，ODP报告的编制概念设计要比方案论证更深入一步，在方案论证的基础上，对上述方案论证的内容做进一步的研究、精确化、细化，每个专业都要明确新设计的FPSO的功能要求，绘制和编制一些较为详细的图纸、文件。每个专业都要编制一份规格书，以反映本专业的设计的基本要求，经总体专业汇总成“FPSO设计规格书”。这份规格书是用文字描绘FPSO设计的技术状态，加上几份图纸，就是FPSO下一阶段设计的基础。下面就几个主要相关专业列举概念设计阶段的主要设计内容。2.1.2概念设计的主要工作内容单位名称－序号252.1.2概念设计的主要工作内容优化并初定FPSO的储油量、载重量与满载排水量；优化并初定FPSO船体的主尺度（水线长、型宽、型深、满载吃水）。在确定主尺度时要考虑水深的影响、油气处理模块对甲板面积的要求、单点对FPSO的要求等；选择FPSO系泊系统的类型、外输油轮的系靠方式；FPSO船体舱室划分（分舱）；绘制总体布置图（侧视图、主甲板平面图、模块甲板与艏楼甲板平面图、底舱平面图及生活楼各层甲板平面图）；2.1.2.1总体专业单位名称－序号262.1.2概念设计的主要工作内容优化并绘制FPSO船体的型线图和型值表；静水力计算与稳性力臂计算；FPSO重量重心估算、装载估算与完整稳性估算；防污染估算，验证初选的FPSO是否符合MARPOL规范的要求；FPSO全船设计规格书汇总。2.1.2.1总体专业（续）单位名称－序号272.1.2概念设计的主要工作内容根据总体专业初步选定的FPSO的主尺度和分舱要求，按照初步选定的设计与建造的入级规范，初步选取FPSO船体的主要构件尺寸，绘制船体结构的舯剖面图；明确结构专业的设计要求，编制本专业的设计规格书。2.1.2.2结构专业单位名称－序号282.1.2概念设计的主要工作内容根据油田工程的总体规划，估算FPSO总的电力负荷;优化并选取FPSO主电力系统的电制，绘制主力系统草图优选主发电机组的机型、数量，绘制机舱布置草图；优选热站的装置类型、数量；初步选定主要机电设备的规格、功能要求；明确机电专业的设计要求，编制机电专业的设计规格书。2.1.2.3机电专业单位名称－序号292.1.2概念设计的主要工作内容优化油气水处理主工艺流程，绘制工艺流程图;优化污水处理和海水处理（可能有）工艺流程，并绘制水处理系统流程图初步选定油、气、水处理的主要设施与设备的规格、明确其功能要求；明确本专业的设计要求，编制本专业的设计规格书。2.1.2.4油气处理工艺专业单位名称－序号302.1.2概念设计的主要工作内容优化并初选FPSO控制原理，绘制主控制原理方框草图优化并初选HVAC的主要设备的类型、规格和数量，并明确其功能要求；初步选定锚系泊设备、起重设备、消防及救生设备的规格、明确其功能要求；明确本专业的设计要求，编制本专业的设计规格书。2.1.2.5舾装、仪表、HVAC等专业单位名称－序号312.1方案论证与概念设计，ODP报告的编制ODP（OverallDevelopmentPlan)即油田总体开发方案。按照发改委的要求，每个油气田开发之前，必须提交ODP报告和环境影响评价报告，经批准后才能进行开发。根据概念设计（包括FPSO、井口平台、海底管线和海底电缆、经济评价等）的结果，编制ODP报告，以便向国家申报。2.1.3ODP报告的编制单位名称－序号322.FPSO的设计阶段划分及主要设计内容在概念设计成果文件的基础上开展基本设计。在基本设计阶段，要解决一切重大的技术问题，要确定FPSO的主要设计参数，包括主尺度、主要构件尺寸；主要设备规格、型号、数量；主要的布置图、原理图、P&ID图等。总而言之，到基本设计阶段，参数优化要基本结束，主要参数及原理图等要确定，要确定FPSO的基本技术形态。各专业要绘制和编制的图纸、文件目录见海洋石油总公司的技术标准“设计阶段划分与图纸文件目录”。下面就总体、结构与舾装专业简述其基本设计阶段的设计内容。2.2基本设计，编制FPSO设计、建造招标书单位名称－序号332.2基本设计，编制FPSO设计、建造招标书总体专业*确定主尺度、舱室划分；确定FPSO的系泊方式、运输油轮系靠方式；*绘制总布置图、型线图、逃生路线图、防火区域划分图、危险区域划分图；*船体的各种性能计算（静水力计算、舱容计算、稳性力臂计算、重量重心估算、装载及完整稳性计算、破舱稳性计算、干舷估算、防污染计算等）;*编制FPSO总体说明书。2.2.1基本设计的主要设计内容单位名称－序号342.2基本设计，编制FPSO设计、建造招标书结构专业*确定基本结构的结构形式（纵骨架式、横骨架式或混合骨架式）、肋骨间距、纵骨间距、主要构件尺寸等；*绘制舯剖面图、基本结构图、外钣展开图；*计算书