FPSO海工项目电气舾装探讨与优化研究

大连中远FPSO海工项目的先进技术应用丹麦DC船舶装备公司中国区首席代表李保坤随着大连中远船务承接的4艘由30万吨油轮（VLCC）改装成全球最大吨位的海上浮式生产储油船（FPSO）中的2艘已完工顺利交付给国际著名船东MODEC公司。

其配套的高端海工设备也纷纷成为业内人士渴望了解熟悉的焦点对象。

这其中就有丹麦Ellehammer公司提供的由柴油机驱动的液压应急消防泵系统机组。

近些年来科技发展和海上作业难度加大，FPSO正在向大型化、集成化、自动化和专用化方面发展，同时国际海事组织(IMO)和美国消防协会标准NFPA20对涉及海洋工程项目的安全、环保等方面的要求也越来越严格。

FPSO所配套的应急消防泵系统机组就要求具备高可靠性、独立运行环境、海水提升要求、防爆级别、防火级别和大流量高压力等性能特点：1）高可靠性要求。

不同于海运船舶可以在靠港时检修维护，海洋工程项目一般要长时间在油气现场工作。

设备机组的品质质量的可靠性就要求高；2）独立运行环境要求。

应急消防要有独立的运行环境，一般放置在主甲板上，容易操作、观察和维护；3）海水提升要求。

从海面到主甲板的高度可以有20到30多米高。

对消防海水的提升带来比较高的要求；4）防爆级别要求。

通常使用柴油机驱动。

如果应急消防泵由电马达驱动，电机的防爆级别达不到。

（电马达不可能像压载/货油泵一样放在机舱里）。

电机防爆级别如果能达到，代价极高。

如果用深井长轴泵之类的应急消防泵，也涉及到安装对位的成本和维护问题；5）防火级别要求。

一旦发生火灾时，电马达驱动环境下的长距离电线缆很容易被烧断导致应急机组不能工作。

而使用液压传动可以有效避免线缆被烧断导致的应急机组不能工作的现象；6）大流量高压力要求。

应急消防水泵要保证能在应急工作时提供大流量高压力的消防水。

丹麦Ellehammer公司专门针对以上海洋工程项目和远洋海运业应用不断精益求精地开发制造出高质量的柴油机驱动的液压应急消防泵机组。

深海FPSO电气系统的设计研究李童（海洋石油工程（青岛）有限公司， 山东 青岛 266520）[摘 要] 海上油气工程装备已成为海洋油气资源开发中重点关注的内容。

FPSO（浮式生产储卸油装置）抗风浪干扰性强、能长期系泊、储卸油量大、投资少、收益快及能转移、可重复使用，与其他形式相比，FPSO更适于边际和深海油田开发。

为更好地理解深海海洋工程装备电气系统的设计方法，以一艘307×74m级FPSO为例，分析了FPSO的电气系统的特点，并结合生产实际情况，重点研究了FPSO电气系统装备，指出了设计过程中应注意的关键点。

[关键词] 浮式生产储油装置；电力系统；设计原则；上部模块作者简介：李童（1982—），男，河北定州人，本科学历，工程师。

主要从事海洋石油工程电气技术方面研究工作。

FPSO （Floating Production Storage and Offloading ），即浮式储油卸油装置，被喻为“海上石油化工厂”，能对原油进行初步加工和储存。

FPSO 可对开采的原油进行油气分离、脱水脱气脱盐处理、二氧化碳脱除处理、生产水处理、原油产品的储存和运输，是集人员居住与原油生产于一体的大型海上石油生产装置。

FPSO 生产装置投产快，投资低，甲板面积宽阔，便于生产设备的布置。

承重能力与抗风浪干扰能力强，储油能力大。

船上的原油可定期、安全、快速地通过卸油装置卸入穿梭油船中并运输到岸上。

该装置应用灵活，移动方便，其海上自航能力是其它海洋平台系统不具备的。

随着我国海洋油气勘探开发技术的不断发展，海洋油气资源已成为我国油气资源的重要领域，海上油气田能否实现高效开发，直接关系到我国能源开发的效率。

电力系统是海上油气田开发的关键环节之一，是FPSO 的动力核心。

FPSO 上电力系统的合理设计，不仅直接影响FPSO 的稳定供电水平和人员与设备的安全，也关系到整个油田的平稳生产。

本文首先以实际项目为例，介绍FPSO 电气系统组成及系统负荷，随后分析了电压等级及接地形式，探讨了电气系统设计原则及要点，有助于为大型海上浮式储油卸油装置提供理论支撑，具有学术意义和实用价值[1]。

FPSO在海洋环境中的抗风、抗浪能力研究与改进FPSO（Floating Production Storage and Offloading）是一种在海洋环境中进行石油或天然气生产与储存的浮式生产平台。

由于其作业的独特环境，抗风、抗浪能力是其设计与运营过程中需要考虑的重要因素。

本文将重点探讨FPSO在海洋环境中的抗风、抗浪能力研究与改进的相关内容。

首先，抗风能力是FPSO设计与运营中的关键问题之一。

在海洋环境中，风是主要的外部力之一，对FPSO的稳定性和安全性有着重要影响。

为了改进FPSO的抗风能力，研究人员采取了多种方法。

首先，通过进行风洞试验来模拟不同风力下FPSO的响应情况，进而改进结构设计和布局，提高抗风能力。

其次，利用数值模拟方法，对FPSO在不同风速下的响应进行研究，以优化结构参数和增强抗风能力。

此外，采用风力牵引和缓冲系统、主动控制系统等技术手段也可以减小FPSO的风载荷，提高其稳定性。

其次，抗浪能力也是FPSO在海洋环境中需要解决的问题之一。

海浪是海洋环境中的主要力量之一，对FPSO的运营和安全性能具有重要影响。

为了研究和改进FPSO的抗浪能力，研究人员采取了多种措施。

首先，通过数值模拟方法模拟FPSO在不同波浪条件下的运动响应，进而改进结构设计和布局，提高抗浪能力。

其次，研究人员还研发出各种被动和主动控制系统，如抗浪锚系统、动力定位系统等，以减小浪载荷对FPSO的影响，提高其稳定性。

除了抗风、抗浪能力的研究和改进，FPSO在海洋环境中还需要解决其他一些相关问题。

例如，FPSO的抗冰能力对于在极寒海域的运营至关重要。

针对这一问题，研究人员研发出了各种防冰措施和设备，如预防冰堆积的结构设计、自动化冰浮控制系统等，提高FPSO的抗冰能力。

另外，FPSO的海洋环境监测与预警系统也是一个重要的研究方向。

通过采集和分析海洋环境的实时数据，FPSO的运营和维护人员可以及时预测和应对可能发生的自然灾害，保障其安全性。

FPSO系统下海钻的稳定性分析与改进FPSO（Floating Production Storage and Offloading）是一种在海上平台上进行石油或天然气生产、储存和转运的装置。

而海底钻井作为FPSO系统中的重要组成部分，具有决定FPSO系统运行稳定性的重要意义。

因此，进行FPSO系统下海底钻井的稳定性分析与改进至关重要。

首先，我们需要了解FPSO系统下海底钻井的稳定性问题。

在海上作业中，风浪、海流、海底地质条件等因素都会对FPSO系统下海底钻井的稳定性产生影响。

这些因素可能导致FPSO系统发生倾斜、脱离钻井位置等不稳定情况，进而影响到钻井作业的顺利进行。

为了分析和改进FPSO系统下海底钻井的稳定性，我们可以采取以下的方法和措施：首先，进行海洋环境调查和地质勘探。

在FPSO系统下进行海底钻井作业之前，必须对海洋环境条件和海底地质情况进行详细调查和评估。

这些数据将有助于预测可能出现的风浪、海流以及地质灾害等情况，从而制定合理的钻井计划。

其次，设计合理的钻井设备和结构。

FPSO系统下海底钻井所使用的设备和结构必须充分考虑到海洋环境的复杂性和不确定性。

例如，可以采用具有良好稳定性和抗风浪性能的重型钻塔，以减小风浪对FPSO系统的影响。

此外，应合理布置钻井设备，避免过度集中布置导致单点故障。

再次，进行动力定位系统的优化。

FPSO系统通常采用动力定位系统来保持其在钻井位置的稳定。

通过优化动力定位系统的设计和控制策略，可以提高FPSO系统的稳定性。

例如，可以采用多点动力定位系统，通过多个推进器的协同工作来更好地抵抗外部风浪和海流的作用。

另外，在FPSO系统下海底钻井过程中，采取增加重量、增加锚链等方式来增加系统的稳定性也是一种有效的改进措施。

通过增加FPSO系统的重量，可以提高其抗风浪和抗浮力的能力，降低系统的倾覆风险。

同时，在钻井过程中增加锚链的长度和数量，可以增加FPSO系统与海底之间的牵引力，进一步提高系统的稳定性。

FPSO的船舶设计与海洋工程学科发展研究随着全球石油和天然气资源的开发利用不断增加，FPSO（Floating Production Storage and Offloading）船舶的需求也日益增长。

FPSO是一种集油气开采、储存和卸载为一体的浮式生产系统，可以在深海或离岸油气田进行作业，在海洋工程领域发挥着重要作用。

本文将探讨FPSO的船舶设计以及海洋工程学科的发展研究。

首先，FPSO船舶设计是确保FPSO安全、可靠运行的关键因素之一。

首先，船体结构的设计需要考虑船舶在恶劣海况下的抗风浪性能。

FPSO船舶作业环境较为恶劣，船体结构需要能够承受大风浪的力量，稳定性和刚度是设计的重点。

其次，FPSO船舶需要设计相对稳定的甲板布置，以便于油气开采作业和设备布局。

同时，船舶的抗冲击性和防撞设计也需要充分考虑，以避免与其他船只或障碍物发生碰撞时造成严重事故。

其次，FPSO的海洋工程学科的发展也是实现FPSO安全高效运营的关键。

海洋工程学科涵盖了FPSO的设计、建造、运维等多个方面。

首先，FPSO的设计过程需要进行海洋环境参数的研究和分析，包括海浪、海风、流速等参数的测定和预测，以此为基础进行船舶结构的设计和选择合适的材料。

其次，FPSO的建造需要借助海洋工程学科的先进技术和工艺。

船体的构造、设备的安装以及船舶系统的集成都需要严格的设计和施工规范。

最后，FPSO的运维和维护也是海洋工程学科重点研究的领域。

通过先进的监测系统和设备，对FPSO的性能进行实时监测和维护，以确保其长期可靠运行。

当前，FPSO的船舶设计和海洋工程学科的发展研究面临一些挑战和机遇。

首先，随着全球油气资源的开发利用趋于深海和离岸，FPSO的工作环境更加复杂和恶劣，对船舶设计和海洋工程技术提出了更高的要求。

其次，FPSO的建造和运维需要考虑环境保护和可持续发展因素，需要采用更加环保和高效的技术和工艺。

此外，随着新能源技术的发展，如风能和太阳能等，FPSO的能源供给方式也在逐渐改变，需要研究新的能源转换和储存技术。

大连理工大学博士学位论文浮式生产储油船（FPSO）设计建造研究姓名：马延德申请学位级别：博士专业：船舶与海洋结构物设计制造指导教师：王言英20061201 大连理工大学博士学位论文摘要ＦＰＳＯ是ＦｌｏａｔｉｎｇＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎＳｔｏｒａｇｅａｎｄＯｆｆｉｏａｄｉｎｇ的英文缩写，即浮式生产储油卸油装置，习惯上我们称为浮式生产储油船。

它是集生产、储油、外输、生活、动力于一体的多功能采油设施，是海洋石油开发中非常重要、也是最有应用前景的装备之一。

国外ＦＰＳＯ的设计建造始于二十世纪七十年代，经过多年的发展，国夕｝公司对于ＦＰＳＯ关键技术的研究日趋成熟。

国内对ＦＰＳＯ设计建造的研究起步相对较晚，虽然相关单位也对ＦＰＳＯ设计建造的部分技术进行了多年研究并取得了一定成果，但是对ＦＰＳＯ的总体设计和ＦＰＳＯ建造过程中的特别之处尚缺乏系统分析，对于ＦＰＳＯ设计中关键技术之一“系泊系统的设计”尚缺乏理论研究。

针对这些不足之处，本论文对影响浮式生产储油设施ＦＰＳＯ设计建造的因素进行了综合分析，并对系泊系统的设计进行了重点研究。

基于对ＦＰＳＯ相关规范的研究，结合我国自行设计建造的１５万吨级ＰＦＳＯ的实际经验，采用了层式分析法和模糊评判法，对该船型的方案论证、总布置、可靠性评估等方面做了详细分析，总结得出ＦＰＳ０的总体设计框架与原则，设计单位可以根据该原则对承接的ＦＰＳ０进行初步设计。

通过将浮式生产储油设旋ＦＰＳＯ和普通油船进行对比分析，首次给出一系列反映两者区别的直观表格，并在此基础上归纳了设计建造ＦＰＳＯ所必须考虑的影响因素，可供船厂建造ＦＰｓＯ过程中结合已有的油船建造经验进行参考分析。

应用流体力学理论和数学工具开发了ＦＰＳＯ环境载荷的计算方法，对系泊系统的设计和模型实验进行了研究。

如何确定外部环境载荷，是本部分研究的重点。

采用线性化Ｗｅｉｂｕｌｌ概率密度函数分析得到设计波参数，并根据三维源汇分布方法建立浮体运动与波浪荷载计算方法，完成了一浮式生产储油船（ＦＰＳＯ）在波浪中的运动响应和船体表面水动力压力分布以及总体荷载的概率特性的计算，并以此为基础对ＦＰＳＯ的系泊系统的设计和模型实验开展研究。

FPSO的海洋环境作用力分析与优化研究FPSO是浮式生产储油船（Floating Production Storage Offloading）的简称，它是一种移动式海上石油开采装备，具备生产、储存和转运原油的功能。

FPSO在海洋环境中承受着各种作用力，如波浪力、风力和洋流力等，这些作用力对FPSO的稳定性和安全性都具有重要影响。

因此，分析和优化FPSO在海洋环境中的作用力是一项重要的研究任务。

首先，我们来了解FPSO在海洋环境中所承受的波浪力。

海洋波浪是由风引起的海面波动，波浪力对FPSO的稳定性和航行性能都有很大影响。

因此，研究FPSO在不同波浪条件下的运动响应是必要的。

研究表明，FPSO的回波、摇晃和横摇运动主要受到波浪力的影响。

为了减小波浪力对FPSO的影响，可以采取一些措施，如增加FPSO的自动稳定装置、改变FPSO的船型设计以降低波浪力等。

其次，FPSO还要面对强大的风力作用。

海洋风力是由大气层中的风引起的，对FPSO的稳定性和安全性造成了较大的威胁。

FPSO的抵抗风力的能力主要取决于其结构设计和锚泊系统。

为了提高FPSO的抵抗风力能力，可以采用节流装置来减小风力作用面积，增加FPSO的稳定性。

另外，合理设计FPSO的锚泊系统也是非常关键的，通过合理布置锚链和船舶解约系统，可以有效减小风力对FPSO的影响。

此外，洋流力也是影响FPSO的一个重要因素。

洋流是海洋中的水流动力学现象，它对FPSO的运动和位置稳定性产生了很大的影响。

洋流力会导致FPSO的位置偏移和运动，这对于FPSO的操作和安全性都会产生直接影响。

为了降低洋流力对FPSO的影响，可以采用定位系统，如动态位置定位系统和全球定位系统等。

这些系统可以帮助FPSO在洋流环境中保持稳定的位置，并减小洋流力对FPSO的影响。

最后，为了进一步优化FPSO在海洋环境中的作用力，应当采取综合策略来解决上述问题。

首先，应加强对FPSO结构设计的研究，优化船体形状和结构，以减小波浪力和风力的影响。

FPSO的电气设备与能源管理研究FPSO（浮式生产储油船）作为一种重要的海洋石油开采装备，具有独特的电气设备和能源管理需求。

本文将重点研究FPSO的电气设备和能源管理，从技术和环境可持续性的角度探讨如何优化其性能和效率。

FPSO的电气设备是其正常运行的关键，涵盖了诸如发电机、电气配电系统、电机驱动器、控制系统等多个方面。

首先，在电气设备的选择上，应考虑设备的可靠性和安全性。

生产储油船的工作环境较为恶劣，对电气设备的耐久性和防护等级要求较高。

同时，根据实际需求合理选择设备的容量和性能，以确保设备能够满足FPSO的工作负荷要求。

其次，在电气设备的布局和安装上，应注重安全性和易维护性。

由于FPSO的工作特点，电气设备的安装空间有限，因此需要合理规划设备布局，减少设备之间的干扰和相互影响。

同时，在设备安装中注意防爆和防火措施，确保船舶和人员的安全。

另外，电气设备的监测和维护也不可忽视。

采用可靠的监测系统可以实时监测电气设备的状态，及时发现故障并采取相应的维修措施，减少故障对FPSO正常运行的影响。

此外，定期的设备检查和维护工作也是确保电气设备运行稳定的重要环节。

在FPSO的能源管理方面，高效利用能源和减少能源消耗对于提高FPSO的经济性和环境可持续性至关重要。

首先，应考虑使用更加高效的能源供应系统，如利用天然气、太阳能等可再生能源替代传统的燃油发电系统，以减少碳排放和环境影响。

其次，合理设计能源供应系统的负载管理和运行策略。

通过合理规划负载分布，控制负载需求，实现电能的有效利用。

同时，将可再生能源和储能技术结合应用，平衡能源供应和需求，提高能源利用效率。

此外，还可以探索使用新技术来提高能源效率，例如能量回收技术、能源管理系统和智能控制系统等。

能量回收技术可以将船舶过程中的废热或废气转化为有用的能源，减少能源浪费。

能源管理系统和智能控制系统可以实现对能源消耗的监测和控制，从而提高能源利用效率。

总之，FPSO的电气设备和能源管理的研究对于提高其性能和效率具有重要意义。

FPSO的流体力学特性与优化研究FPSO是浮式生产储油船的英文缩写，它在海上油田开发中扮演着重要角色。

随着全球能源需求的增长，FPSO的数量不断增加，因此研究FPSO的流体力学特性与优化变得越来越重要。

FPSO的流体力学特性主要包括其在海上运营时受到的海浪、海风和海流的影响，以及在船体设计中需要考虑的稳定性和航行性能。

针对这些特性，研究FPSO的流体力学特性与优化可以帮助优化FPSO的设计和运行，提高其安全性和性能。

首先，研究FPSO在海浪环境下的响应是流体力学研究的重点之一。

当FPSO受到海浪的冲击时，其船体会发生摆动和倾斜。

因此，研究如何减少FPSO的摆动和倾斜，提高其稳定性是非常关键的。

其中一项常用的方法是使用艏吃水锚泊系统，通过锚链调节FPSO的位置和角度，从而减少其受到的海浪冲击，提高其稳定性。

其次，研究FPSO在海风环境下的响应也是十分重要的。

海风对FPSO的影响主要体现在两个方面，一是风载荷对FPSO的影响，另一个是风对FPSO位置的影响。

通过研究FPSO在不同风速和风向下的响应，可以确定相应的抵御风浪的能力，设计适合的锚链长度和结构，保证FPSO在强风环境下的稳定性和安全性。

另外，FPSO的流体力学特性还与海流有关。

海流不仅会对FPSO位置产生影响，还会造成FPSO的阻力增大。

因此，研究FPSO在不同海流条件下的运动特性和阻力变化规律，可以指导FPSO的位置控制和运行优化，提高其效率和经济性。

除了以上流体力学特性的研究，FPSO的优化研究也是十分重要的。

优化研究旨在提高FPSO的性能，减少其能耗和碳排放。

一方面，通过优化FPSO的船体造型和参数，减小水动力阻力，提高其航行性能，降低能耗；另一方面，通过优化FPSO的动力系统，减少燃料消耗和排放，提高能源利用效率。

此外，还可以优化FPSO的各项设备和系统，减小噪音和振动，提高生产效率和工作环境品质。

总之，FPSO的流体力学特性与优化研究对于提高FPSO的安全性、稳定性、航行性能和经济性至关重要。

FPSO的船体与海洋结构材料研究及性能优化随着海洋石油勘探和开采的不断发展，浮式生产、储油和卸油装置（FPSO）已成为海洋石油工业的重要组成部分。

FPSO具有移动性、灵活性和成本效益等优势，已被广泛应用于全球海洋石油领域。

FPSO的船体和海洋结构材料对于其可靠性和长期运行至关重要。

本文将从材料性能优化、船体结构设计和耐久性研究等方面探讨FPSO的船体与海洋结构材料的研究和性能优化。

首先，FPSO的船体和海洋结构材料的性能优化对于提高装置的可靠性和安全性至关重要。

在海洋环境下，FPSO需要面对海浪、洋流、风力等海洋环境的作用力。

因此，船体和结构材料需要具备良好的力学性能、腐蚀抗性和耐候性。

现代科学技术的进步为材料的研究和开发提供了新的机遇。

新材料的应用可以显著提高船体的强度和刚度，同时增加材料的抗腐蚀性。

例如，高强度钢材和复合材料的使用可以提高船舶的荷载能力和抗氧化性能，从而提高FPSO的可靠性和持久性。

其次，船体结构设计是FPSO的关键要素之一。

船体结构设计需要考虑船体的承载能力、稳定性和运动性能等因素。

优化船体的结构设计可以提高FPSO的运动性能和适应性，使其能够适应不同的环境和工作条件。

具体而言，船体的光头设计可以减少阻力、提高船舶的速度和降低燃油消耗。

此外，在船体设计中，还需要注意船只的造型、布局和舾装等因素，以提高FPSO的舒适性和工作效率。

最后，FPSO的船体和海洋结构材料需要经受长期海洋环境的考验。

海洋环境的侵蚀、波浪冲击和盐雾腐蚀等因素都会对船体和结构材料造成损害。

因此，耐久性研究是FPSO的关键领域之一。

研究人员需要通过实验、数值模拟和现场监测等手段来评估和监测船体和结构的耐久性能，并采取相应的防护措施。

例如，利用防腐涂层和防腐防蚀技术对船体和结构进行保护，以延长其使用寿命。

此外，定期的维护和检修也是确保FPSO长期运行的重要手段。

综上所述，FPSO的船体和海洋结构材料的研究与性能优化对于提高FPSO的可靠性和安全性至关重要。

FPSO单点系泊系统的钢缆设计与优化摘要：FPSO（浮式生产储油船）是一种灵活的海上石油生产设施，广泛应用于海上油田的开采。

FPSO的单点系泊系统是确保其在海上稳定运行的关键组成部分之一。

本文将重点讨论FPSO单点系泊系统中钢缆的设计与优化，分析钢缆的作用、材质选择、尺寸计算以及优化方法，以提高系统的安全性和性能。

1. 引言FPSO是将石油生产和储存设备集成于一艘船体上，在海上进行石油开采的装备。

在海上作业期间，FPSO需要保持在预定位置上，并抵抗来自海浪和风力的影响。

单点系泊系统是通过钢缆连接FPSO和海底锚地，确保其稳定性。

2. 钢缆的作用钢缆在FPSO单点系泊系统中起着承载和稳定的作用。

其主要功能包括：2.1 承载重量钢缆通过承受FPSO的重量，将其连接到海底锚地。

因此，钢缆的设计必须能够承受大约FPSO的整体重量和作业荷载。

2.2 抵抗力矩受到风力和海浪的作用，FPSO会产生力矩。

钢缆通过抵抗这些力矩，保持FPSO稳定。

2.3 耐久性和可靠性钢缆必须具备良好的耐久性和可靠性，以承受长期海洋环境的腐蚀和张力的影响。

3. 钢缆的材质选择在FPSO单点系泊系统中，钢缆通常采用高强度钢丝绳。

钢丝绳有以下优势：3.1 高强度钢丝绳的高强度使其能够承受较大的拉力和重量，确保系统的稳定性和安全性。

3.2 耐腐蚀性钢丝绳经过特殊处理，具备较好的耐腐蚀性能，能够抵御海水的侵蚀。

3.3 轻量化与传统的链条相比，钢丝绳的重量更轻，可以减少系统的整体重量，降低对FPSO的负荷。

4. 钢缆尺寸的计算钢缆的尺寸计算涉及到多个因素，如重量，系统的工作载荷，耐久性和系统的安全性等。

一般而言，需要考虑以下因素进行计算：4.1 预测荷载通过考虑海浪，风力等因素，预测钢缆所要承受的最大载荷，以保证系统安全。

4.2 应力分析根据钢缆的支撑位置，计算其所受应力，并评估其对系统的影响。

4.3 疲劳寿命钢缆在长期海洋环境下会受到疲劳和腐蚀的影响，需要计算其疲劳寿命，以确保系统的可靠性和安全性。

FPSO在极地环境下的适应性研究与改进FPSO（Floating Production Storage and Offloading）是一种在海上进行石油生产、储存和转运的设施。

在极地环境下，由于极低的温度、极高的风速和大量的冰层，FPSO的适应性面临着诸多挑战。

为了确保FPSO的安全性和可靠性，需要进行相应的研究和改进。

首先，极地环境下的低温是FPSO适应性面临的重要问题之一。

极地海域的温度常年较低，极寒天气可能导致FPSO的机械、电子设备出现故障甚至冻结。

因此，FPSO的设计和材料选择必须考虑到低温环境的特殊需求。

例如，可采用低温钢材和绝缘材料来确保设备的正常运转和保护。

其次，极地环境下的高风速是FPSO适应性的另一个关键问题。

极地海域往往伴随着强风和暴风雪等恶劣天气条件，这对FPSO的结构和航行稳定性提出了严峻挑战。

为了提高FPSO的抗风性能，可以采用风洞实验和数值模拟等方法，研究风荷载对FPSO的影响，并相应调整结构设计和船体稳定性。

此外，极地环境下的海冰也是FPSO适应性需要关注的问题之一。

海冰对FPSO的船体和设备可能造成撞击或堆积，从而影响FPSO的安全性和稳定性。

因此，需要对FPSO的船体和设备进行抗冰设计和改进。

例如，可以采用加热、防冰涂层等技术保持船体和设备的温度，避免积冰问题。

FPSO在极地环境下的适应性研究和改进还需要关注石油生产和储存的可行性。

极地海域往往具有良好的油气资源，但开发和运营FPSO在极地环境下的可行性需要综合考虑多个因素。

例如，需考虑FPSO的石油生产能力、储存容量以及原油稠度等因素，以确保石油生产和储存的可行性、可靠性和经济性。

此外，环境保护也是FPSO在极地环境下的适应性研究和改进中的一项重要任务。

极地海域的环境相对脆弱，不仅需要保护海洋生态系统，还需要防范石油泄漏等环境灾害。

因此，FPSO的设计和操作必须考虑环境友好性，并配备相应的油污处理设备和紧急响应机制，以应对可能发生的环境突发事件。

SPD应用于FPSO电仪生产设计改进项目攻关总结报告FPSO（Floating Production Storage and Offloading）海上浮式生产储油装置。

SPD （Ship Product Design）电气模块是上海东欣软件公司开发的“舰船制造数字化设计集成平台”的组成部分。

其主要应用于常规船舶生产设计中，在实际应用中，体现了出图清晰，位置准确等特点。

2011年我们应用该软件进行了“FPS0伊利亚贝拉”项目的改装工程。

在使用过程中我们沿用常规船的设计方式，发现软件并不完全适用于海工改装项目的设计，加之工期比较紧张，导致很多功能没有利用上，同时耗费了大量的人力物力进行手工修改，占用了大量的人力物力，而且没有很好的体现出设计软件的优点。

基于上述原因，我们在FPS0玛丽卡和萨卡里玛项目进行的同时，对该软件功能进行了切合实际的梳理与改进，使之更适合于海工改造项目。

具体体现在以下几个方面：1、优化软件模型库数据栈存放配置与编译修改前,模型库数据栈由于冗余数据长期得不到释放，导致每次的开启时间过长.运行很慢，通过对软件原始数据库与模型数据库的比较，及时释放冗余数据，删除错误的堆栈记录，有效的提高开启和运行速度，更好的适应海工设计模型量巨大的要求。

常规船型数据库改动没有海工船型变化的频繁，所以数据冗余的积累没有严重影响速度。

相对于海工改造，由于修改变化频繁，就需及时释放冗余数据文件，才能使系统顺畅运行。

2、三维模型浏览输出由于海工项目所建模型较多，各分段内容相对较大。

各专业配合频繁，所有的关键细节都需要建模型，所以导致大部分模型数据较大，导出模型需占用大量时间。

修改前，当模型小于100M时，平均输出时间约为5-10分钟;当模型大于100M时，输出时间约为20-30分钟。

通过修改类型数据库相关语句内容可快速转换模型格式，使导出模型速度大幅度的提高，当模型小于100M时，平均输出时间约为1分钟，当模型大于100M时，输出时间约为2分钟。

浅谈FPSO中E-HOUSE的电气设计要点发表时间：2021-01-05T13:38:20.587Z 来源：《科学与技术》2020年27期作者：司忠良[导读] E-HOUSE可以直译为电气模块，在FPSO船上具备为全船供应分配电能的“配电站”功能,由于其重要性司忠良大连中远海运重工有限公司大连 116113摘要：E-HOUSE可以直译为电气模块，在FPSO船上具备为全船供应分配电能的“配电站”功能,由于其重要性，也被称为FPSO的大脑。

而E-HOUSE的电气专业设计是有一定难度的，我们这里着重探讨一些电气生产设计技巧和掌握一些设计要点，以用于E-HOUSE的实际设计当中。

关键词：E-HOUSE，电气设计，要点.一引言在船舶建造领域，FPSO修建是一个大方向，尤其以VLCC改装FPSO市场更为火爆。

那在FPSO项目中，E-HOUSE模块的设计建造又占有重要地位，通常E-HOUSE被称为FPSO的大脑。

其主要是用来安置电气设备，这也是E-HOUSE中E代表ELECTRIC的含义。

包括，高压（13.8/6.6 KV）配电和低压配电系统；变压器系统；应急切断系统；仪表自动化系统。

另外还包括暖通和空调；CO2灭火等管系专业系统。

由于E-HOUSE电气专业的电气设备较多，在其设计过程中，电气专业处于主导专业，设计任务重，也有相对较多的设计要点，难点。

二电气优化设计的提出对于E-HOUSE电气设计工作，在其设计初，我们提出了设计优化策略，摒弃以往改装船的重现场轻设计的想法，提出前期设计优化并寻求设计完整性的想法。

全部采用100% 3D 建模，以模型评审的方式去预判和规避一些设计错误和问题。

由于电气专业的高压低压电盘，变压器等电气设备体型较大，电缆数量多，导致空间的占有量较大，这就要求设计时要充分考虑各专业间协调的工作。

对我们电气专业来说也是一次艰难的挑战。

三 E-HOUSE电气生产设计要点E-HOUSE电气生产设计在整体上来说，与常规船舶电气相比，无论在电气托架及支撑件，还是电气设备建模布置电缆接口都有很大区别。

FPSO海工项目电气舾装的优化研究引言FPSO全称是Floating Production Storage & Offloading的缩写，又称浮式生产储油卸油轮，集油气分离、含油污水处理、动力发电、供热、原油储存和运输，人员居住与生产指挥系统于一体的综合性的大型海上石油生产基地，与半潜式平台（SEMI）、竖筒式生产平台（SPAR）和张力腿平台（TLP）等被誉为当今海洋油气开发中非常重要、也是最有应用前景的浮式生产设施，成为世界海上油气田开发的主流方式。

FPSO “伊利亚贝拉”项目（下称CDI项目）是我厂与澄西船厂共同承接的FPSO 改装项目，改项目，我厂主要负责生活区的改装部分，生活区是全新的安装项目。

1 FPSO建造模式的介绍本船由SBM公司负责整个改装过程的管理，整个生产流程必须按照SBM的模式进行策划，热工结束—舱室进涂装—舱室进绝缘和做敷料—电缆拉敷—封壁板和天花—设备安装接线。

由此可以看出，生活区每层舱室必须所有热工（Hotwork）结束后才能够进入下道工序，与民船的建造模式有本质的区别，所以对于电气的生产推进是否顺畅，热工点清理便显得尤为重要。

2“伊利亚贝拉”FPSO项目的建造背景2.1 电固件安装背景介绍FPSO“伊利亚贝拉”项目在电固件安装阶段，由于船东要求各舱室在热工作业结束之前不能安装电缆托架，因此，电缆托架脚是直接按图纸位置测量好就焊接的，由于托架脚在焊接过程中存在焊接的变形，造成在安装托架时，部分托架无法安装在托架脚上面，在托架安装过程中遇到以下几个大的难点：a）前期电固件的订货不能满足预装的需要，电固件到货之后导致错过了预装的最佳时机；b）托架脚由于焊接变形或者装配时的误差，造成托架脚和钢板不垂直，托架脚螺丝孔位与托架孔位不匹配；c）由于托架不是在电固件预装阶段安装的，造成后期安装托架时需花费较多的人力和时间去寻找合适型号的托架；d）托架不能在预装时安装上，后期在安装托架时出现较多与内装的管子或风管碰撞的问题，造成不必要的返工；e）由于设计、船东意见等各种原因，电固件安装图换版过于频繁，几乎每个月至少升一次版，每次换版都带来大量的电固件需要修改；2.2电缆拉放背景介绍在电缆拉敷阶段，遇到的难点更是出乎预料之外的：a）所有电缆由于是SBM从国外订货，对电缆各种型号规格、数量缺乏预估，在电缆拉放到一半不到是就出现电缆缺货导致无法继续拉放的困境；b）由于设计及船东SBM方面的原因，电缆清单的版本一直更换，从A1版到最后A5、A6版，总共升了5次版，导致电缆拉放工作持续时间太长，导致一系列如：托架宽度不够走电缆、电缆束厚度超标、电缆拉敷难度增加、MCT框空间不够走电缆等各种问题；c）生活区两个电缆竖区（TRUNK）的风管设计不合理，导致区间及主干电缆的拉放需等风管安装完毕才能开始，且空间狭窄，风管安装的进度也十分缓慢；d）电缆设计的路径不合理，特别是驾驶甲板两边电缆竖区出来的电缆过多，导致两层的电缆托架拉放及敷设难度非常大，且到达设备的路径长度过长；2.3大型电气设备进仓难度FPSO生活区大型电气设备分布在A、B、驾驶甲板的功能房内，数量大，进仓难度大，且由于SBM对设备进仓的条件非常严格，需整个功能房内部所有热工结束，整体涂装完工，且绝缘敷料完工以后才允许进仓，导致了部分设备进仓时机要推到码头阶段，加上吊机时间的有限，因此整个进仓过程更加需要精心策划3后续海工项目电气舾装的改进的思路和对策3.1 成立海工生产准备小组，提前做生产策划在“伊利亚贝拉”项目临近结束阶段，在本施工课内部就成立了后续船海工生产准备小组，成员由主管课长，产品主管、工艺员以及参与过首制船建造的各區域负责人组成。

142研究与探索Research and Exploration ·工艺与技术中国设备工程 2019.05 (下)均显示，施加外部磁场对软铁磁合金钢、磁性陶瓷材料的断裂韧性没有明显影响；根据Shindo 理论可知，改变材料的断裂韧性需要施加更加强的磁场。

根据理论，在强磁场中材料会出现断裂现象，这一力学问题早已引起人们的注意，但是由于铁磁体中的磁场分布并不像铁磁版中的磁场分布那么均匀，因此对其研究较难，对于铁磁体的裂纹问题的研究也较少；Cherepanov 等人对于电磁弹性耦合进行研究，得出关于电磁弹性问题的守恒定律，并以该理论为基础，对铁磁体的裂纹问题进行研究；Yeh 通过线性化理论，采用傅里叶变换探究了铁磁体在均匀的磁场中，由于拉伸而导致的裂纹所产生的磁场变化；Shindo 结合磁弹性理论和对称性理论，主要研究在铁磁体裂纹尖端的磁场变化，求解出磁场在和铁磁体裂纹垂直的状况下的力耦问题，应用傅里叶变换得出了铁磁体裂纹尖端处的强度因子和应力场，主要结论为在铁磁体的裂纹尖端处的磁场和应力场有着-1/2奇异性；采用同样方法，Shindo 还求解出了铁磁体裂纹中的多种裂纹形式的问题，得到了相似的结论；Yang 采用线性化理论，将裂纹问题延伸到各项异性的情况，并忽略了铁磁体的磁致伸缩效应，通过理想化模型，针对半无限大平面求得了磁弹性各向异性问题，求得的解可推导至Shindo 的研究结果；李亮等人则对平面无限大体的共线裂纹进行了研究，应用复式函数方法求出来在应力和磁场作用下的共线裂纹的力磁耦合问题。

在此研究为基础，李亮等人延伸了研究方向，对两种磁弹性介质界面的裂纹问题进行研究，并观察2种介质的裂纹面变化，如尖端锐化、面张开、转动等现象，在众多研究结果中，不仅包括了磁弹性裂纹的解以外，还应用了守恒定律和能量释放定律的方法对磁弹性裂纹问题进行研究；Maugin 依据耦合理论，对多种铁磁裂纹体进行研究，主要研究为在考虑磁致伸缩的情况下的路径无关积分问题。

2018年18期科技创新与应用Technology Innovation and Application应用科技FPSO Topside电气设备的布置及其安装孙玮(启东中远海运海洋工程有限公司，江苏启东226200)摘要:针对上部模块的特殊性结构，探讨可行性的设备布置及其安装方案，总结上部模块的特点及设计难点。

关键词：浮式生产储油(FPSO);上部模块；电气设备布置；电气设备安装中图分类号:U665 文献标志码：A 文章编号:2095-2945(2018) 18-0183-02Abstract ：According to the special structure of the upper module, this paper discusses the feasibility of the equipment layout and installation scheme, and summarizes the characteristics and design difficulties of the upper module.Keywords ：floating production oil storage (FPSO); upper module; electrical equipment arrangement; electrical equipment installa­tion引言FPSO项目的Topside模块主要有清洗模块，分离模块，压缩模块，注人模块和火炬塔燃烧模块。

上部模块众多的管线及其管道支架，尤其是需满足应力计算的大型管支架和特殊材料定额的固定位置管道，是电气设备布置和其安装的首要难点。

框架式的结构，大量阀门仪表的操作及检修空间，密集的吊运空间以及纵横交错的安全通道，带来了巨大挑战。

空间的局限性，尤其对为确保安全生产而设计的众多探头的定位及其安装具有重大影响。

1船舶电气设备的布置及其安装概述1.1船舶电气设备安装的总体要求电气设备安装的总体要求如下：(1) 符合规范。

FPSO海洋工程电力系统分析
马川
【期刊名称】《船电技术》
【年(卷),期】2024(44)6
【摘要】本文分析了FPSO整个电力系统的总体架构,清晰的划分并阐述了FPSO 电力系统的主要组成设备、各部分系统的相应的服务负载以及电力系统设备的运行工况。

逐一分析整个FPSO中使用的配电板的种类和功能。

对于配电板和发电机的控制和监控,即FPSO电站管理系统PMS,从PMS系统的组成,各设备的布置以及需要执行的任务,并分析如何实现对所有配电板断路器的远程控制和监测。

如何实现电站的负荷减载系统,ESD各等级的切断设置,以及所有与PMS的接口,包括与PMS的接口形式和功能。

基于MODU和船级社规范,结合实际工程项目的应用方案,整理出了一套FPSO电力系统配置方案。

它在FPSO的设计、建造和自主研发中发挥着重要作用。

【总页数】5页(P15-19)
【作者】马川
【作者单位】大连中远海运重工有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U665
【相关文献】
1.按国际海洋工程标准建造管理的Belanak FPSO项目
2.FPSO的电力接地系统分析和设计
3.中远船务进军海洋工程实现突破——大连船务首次成功修复
FPSO“南海开拓”4.FPSO雷电防护系统分析5.FPSO海洋工程电力负荷计算方法分析
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