油輪串靠輸油是當(dāng)前FPSO海上卸油的主要方式。一旦串靠外輸系統(tǒng)出現(xiàn)故障,將造成原油生產(chǎn)的中斷,甚至導(dǎo)致原油泄漏進(jìn)而對環(huán)境造成污染。當(dāng)前針對串靠外輸系統(tǒng)的研究,主要集中于結(jié)構(gòu)的水動(dòng)力分析,外輸作業(yè)中的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)報(bào)還較為薄弱。明確外輸系統(tǒng)的潛在風(fēng)險(xiǎn)源、風(fēng)險(xiǎn)演化機(jī)制、風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率以及防損措施對于外輸作業(yè)操作規(guī)程的制定、作業(yè)人員培訓(xùn)、系統(tǒng)的日常維護(hù)及外輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)都有一定的指導(dǎo)意義。本文針對串靠外輸系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)評估和水動(dòng)力分析。研究了外輸系統(tǒng)的設(shè)備組成,對外輸作業(yè)的流程進(jìn)行了劃分,將工作安全分析法與風(fēng)險(xiǎn)矩陣法結(jié)合起來對關(guān)鍵操作單元進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)辨識和評價(jià),并制定了相應(yīng)的消減、控制措施。采用故障樹分析法對串靠外輸系統(tǒng)的關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)源和風(fēng)險(xiǎn)演化過程進(jìn)行了研究,采用4種概率模型對底事件的發(fā)生概率進(jìn)行了動(dòng)態(tài)仿真,進(jìn)而對系統(tǒng)的事故發(fā)生概率以及維修周期和維修范圍進(jìn)行了分析。采用水動(dòng)力分析軟件AQWA對由軟鋼臂式單點(diǎn)系泊FPSO及油輪組成的串靠外輸系統(tǒng)的動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行了分析,并計(jì)算了不同工況下連接大纜失效、船體碰撞及過分相對首向運(yùn)動(dòng)的概率,進(jìn)而結(jié)合ALARP準(zhǔn)則對以上三個(gè)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了分析。分析結(jié)果表明:串靠外輸系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)源來自于FPSO外輸系統(tǒng)、油輪、拖輪、人為因素和環(huán)境因素等各方面;系統(tǒng)的維修周期可定在3-4年之間;“部分維修”策略能夠取得與全部設(shè)備進(jìn)行維修時(shí)相近的維修效果,同時(shí)還能有效地節(jié)省維修費(fèi)用;風(fēng)浪流荷載對系統(tǒng)動(dòng)力響應(yīng)的影響規(guī)律有所不同;在本文的特定條件下,將大纜長度取為60m既能保證系統(tǒng)的安全,又能盡量縮短輸油軟管的長度從而降低成本;FPSO和油輪在橫蕩和首搖方向上的運(yùn)動(dòng)呈現(xiàn)出明顯的低頻特性;隨著拖輪拉力的增大,FPSO和油輪的縱蕩運(yùn)動(dòng)響應(yīng)幅度減小,響應(yīng)頻率增大,大纜張力的響應(yīng)頻率也逐漸增大;兩船在水平方向上的運(yùn)動(dòng)主要是由橫蕩方向上的運(yùn)動(dòng)構(gòu)成的;臨界海況并不一定是最危險(xiǎn)海況,兩船相對首向運(yùn)動(dòng)的響應(yīng)極值可能出現(xiàn)在風(fēng)浪流大小低于臨界值的時(shí)候。
【學(xué)位單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U693
【部分圖文】：

我國油氣資源開采的重心逐漸由陸地轉(zhuǎn)向海洋。FPSO Storage and Offloading unit）全稱浮式生產(chǎn)儲卸油裝置，由輸系統(tǒng)及負(fù)責(zé)原油初步加工的上部模塊等四部分組成，是集、動(dòng)力發(fā)電、供熱、原油儲存與外輸、人員居住與生產(chǎn)指揮油生產(chǎn)基地[1]。與其它形式的采油平臺相比，F(xiàn)PSO 對惡劣性，適用水深范圍更廣，儲卸油能力更強(qiáng)，并且可重復(fù)使用SO 通過油輪來運(yùn)輸原油，有效地解決了長距離的海底管道費(fèi)大量的人力和物力的問題，從而使油田的經(jīng)濟(jì)效益得以提成為海上油氣田開發(fā)方式的首選。 FPSO 進(jìn)行油氣開發(fā)時(shí)的油田布置圖如圖 1-1 所示，整個(gè)生臺、海底管線、FPSO 和穿梭油輪四部分組成，具有對油氣步加工和外輸?shù)裙δ堋PSO 作為生產(chǎn)系統(tǒng)的樞紐，在油氣要的作用。

我國的 FPSO 海上卸油作業(yè)有串靠外輸和旁靠外輸兩種方式，如圖1-2 和圖 1-3 所示，其中以串靠外輸為主流，它更能適應(yīng)惡劣海況、更能避免 FPSO與穿梭油輪發(fā)生碰撞，不僅適用于不同噸位的油輪系泊，還能使 FPSO 的單點(diǎn)系泊力減小。另外，在串靠外輸中，穿梭油輪的解脫更加方便、安全[3]。當(dāng)前，我國正服役的 FPSO 統(tǒng)計(jì)信息如表 1-1 所示[1]。

圖 1-3 旁靠外輸表 1-1 我國 FPSO 外輸方式統(tǒng)計(jì)稱 載重噸(t) 外輸方式 所在誼號 52,000 串靠 渤中 28青號 52,000 串靠 渤中 34珠號 58,000 旁靠 綏中 36紀(jì)號 160,000 串靠 秦皇島 3寧號 103,000 串靠 陸豐 22開號 128,000 串靠 陸豐 13現(xiàn)號 255,000 串靠 惠州 21利號 130,000 串靠 流花 11進(jìn)號 150,000 串靠 文昌 13拓號 152,000 串靠 西江 34 111 150,000 串靠 番禺 4 112 160,000 串靠 曹妃甸 1
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前9條

1 單學(xué)永;周毅;;20英寸雙層可纏繞式外輸軟管生產(chǎn)工藝分析[J];海洋工程裝備與技術(shù);2015年03期

2 王志東;劉曉健;陳劍文;竇京;;單點(diǎn)系泊FPSO與油輪串靠外輸時(shí)的水動(dòng)力干擾及運(yùn)動(dòng)特性研究[J];江蘇科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年03期

3 李淑一;王樹青;;基于多體分析的淺水FPSO和水下軟鋼臂系泊系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)特性研究[J];中國海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年09期

4 都書海;;工作安全分析在管理實(shí)踐中的應(yīng)用[J];中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù);2011年07期

5 孫海;孫麗萍;樊紅元;;FPSO串靠外輸?shù)臄嗬|可靠性與風(fēng)險(xiǎn)分析[J];哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào);2011年01期

6 劉建波;;穿梭油輪串系FPSO的操縱方法和注意事項(xiàng)[J];航海技術(shù);2009年S1期

7 肖龍飛;楊建民;;FPSO水動(dòng)力研究與進(jìn)展[J];海洋工程;2006年04期

8 朱啟超,匡興華,沈永平;風(fēng)險(xiǎn)矩陣方法與應(yīng)用述評[J];中國工程科學(xué);2003年01期

9 史定華;故障樹分析[J];自然雜志;1984年01期

本文編號：2836773