浅海新型FPSO_IQFP多点系泊系统设计研究_王天英

浅水波及软刚臂系泊FPSO浅水效应研究的开题报告一、选题背景与研究意义随着海洋经济的发展和能源需求的增长，深海油气资源的开发已成为当今世界能源领域的重点领域。

而FPSO作为一种浮式生产储油船，在海洋深水区域中开发油气资源具有独特的优势，尤其适合于生产周期较短且油气储量较小的油田。

FPSO在使用期间需要进行固定，而在一些浅海区域（如中国南海区域）则需要使用浅水波及软刚臂系泊技术进行固定。

在这种情况下，影响FPSO固定稳定性的浅水效应因素需要进行深入研究。

因此，本课题旨在探究浅水波和软刚臂系统对FPSO稳定性的影响，为FPSO的稳定设计提供基础理论和可行性方案。

二、研究内容和方法本研究的主要内容是探究浅水波、软刚臂系泊系统以及这两种因素交互影响下FPSO的稳定性问题。

具体研究思路如下：1. 记录并分析FPSO在不同浪高条件下的运动状况，确定FPSO运动的参数及范围。

2. 了解FPSO的结构特点，并针对特点建立数学物理模型，分析在浅水区域中固定所需受力条件。

3. 研究软刚臂系泊系统对FPSO协同作用的影响，通过海试等操作获取数据并进行分析。

4. 研究浅水波造成的影响在FPSO固定过程中体现。

利用数值计算方法求解波浪和海浪与FPSO交互力的关系。

研究方法主要包括实验法、计算机数值模拟方法等。

三、预期结果及意义本课题旨在探究浅水波和软刚臂系泊系统对FPSO稳定性的影响，预计能够实现以下目标：1.理论分析和实验数据分析相结合，较全面地探讨浅水波和软刚臂系泊系统对FPSO稳定性的影响机理。

2. 提出FPSO固定设计方案，进一步降低FPSO在浅海区域的运动幅度。

3. 为FPSO的稳定性设计提供可行性方案和理论支持，为深海油气资源的开发提供技术支持和保障。

四、研究进度计划第一年：调研和文献综述；第二年：实验数据收集和数据分析，建立数学物理模型，制定计算机数值模拟方法进行预测解决；第三年：记录FPSO的运动状况、系泊力矩和波浪激励力数据，对数据进行分析，并提出适当的改进措施；第四年：撰写论文并提交。

基于静特性分析的浅海新型FPSO多点系泊系统设计随着海洋油气开采活动的不断发展，浅海FPSO（FloatingProduction Storage and Offloading）系统已经成为一种广泛应用的浮式生产装置。

为了提高FPSO的稳定性和安全性，多点系泊系统被广泛采用。

在设计多点系泊系统时，需要考虑FPSO结构的静特性，以确保系统的稳定性和可靠性。

在进行多点系泊系统设计时，首先需要进行FPSO结构的静特性分析。

这包括FPSO的结构设计、系泊系统的布局和重力平衡等方面。

通过静特性分析，可以评估FPSO结构在外部环境作用下的受力情况，确定最优的系泊系统布局和设计参数。

设计多点系泊系统时，需要考虑FPSO在不同环境条件下的稳定性。

这包括考虑FPSO的自由漂浮、风力、波浪等外部载荷对FPSO结构的影响。

针对不同的环境条件，需要设计适合的系泊系统来保证FPSO的稳定性和安全性。

此外，还需要考虑FPSO的结构强度和刚度，以确保系统在极端情况下的抗风、抗浪能力。

在多点系泊系统设计中，还需要考虑到FPSO的运载能力和生产效率。

根据FPSO的生产需求和载荷特性，设计相应的多点系泊系统布局和参数。

通过合理设计多点系泊系统，可以提高FPSO的生产效率和安全性，降低生产成本和风险。

综上所述，基于静特性分析的浅海新型FPSO多点系泊系统设计是一项复杂而重要的工作。

通过充分考虑FPSO结构的受力情况、环境条件和生产需求，设计合理的多点系泊系统可以提高FPSO的稳定性、安全性和生产效率。

在未来的海洋油气开采活动中，这种设计方法将发挥重要作用，推动浮式生产装置技术的发展。

FPSO多点系泊系统改装研究FPSO（浮式生产储油船）是一种广泛应用于海洋工程领域的设施，其多点系泊系统是保持船体稳定和安全的重要组成部分。

为了提高FPSO 的性能和适应性，对其进行改装研究显得尤为重要。

本文将重点FPSO 多点系泊系统的改装原理、方法和技术，同时结合实际案例进行分析。

FPSO多点系泊系统的改装原理主要包括流体动力学和结构动力学理论。

通过对船体和系泊系统的流体动力学分析，可以有效地降低船体的摇晃和振动，提高船舶的稳定性。

同时，结构动力学理论的应用可以帮助优化系泊系统的设计和安装，提高系统的安全性和可靠性。

对船体结构进行优化设计是改装FPSO多点系泊系统的一种有效方法。

通过减轻船体质量、改善船体形状和减少兴波阻力等措施，可以显著提高船舶的稳定性和适航性。

例如，某FPSO通过优化船体结构设计，成功减少了船舶的摇晃和振动，提高了生产效率。

系泊系统是FPSO的重要组成部分，对其进行改装可以有效地提高船舶的稳定性。

例如，可以改变系泊缆的长度和角度，调整浮筒的位置和数量，以实现多点系泊系统的优化。

还可以采用先进的系泊材料和技术，提高系泊系统的强度和耐久性。

改装后的FPSO多点系泊系统性能分析主要包括响应时间、稳定性和精度等方面的指标。

通过实验和数值模拟方法，可以有效地评估改装后的系统性能。

例如，某改装后的FPSO多点系泊系统实验表明，系统的响应时间得到了显著提高，同时船舶的稳定性和精度也得到了明显改善。

然而，改装后系统的复杂性和成本也相应增加，因此在性能分析时需要综合考虑这些因素。

通过对FPSO多点系泊系统的改装研究，我们可以得出以下改装原理和方法的应用可以提高FPSO的稳定性和适应性；优化船体结构和改进系泊系统是改装FPSO多点系泊系统的有效途径；改装后的FPSO多点系泊系统在响应时间、稳定性和精度方面均得到了显著提升；改装后系统的复杂性和成本相应增加，需要在性能分析和实践中综合考虑。

展望未来，FPSO多点系泊系统的改装研究可以从以下几个方面展开：研究更高效的优化算法和仿真技术，进一步提高改装系统的性能和效率；探讨新型的系泊材料和工艺，以降低改造成本和提高系统的耐用性；开展深入的实验研究，以检验改装系统的实际运行效果和应用前景；加强国际合作与交流，共同推动FPSO多点系泊系统改装技术的发展。

3221 单点系泊系统FPSO出坞准备工作FPSO出坞主要作业过程为：出坞准备及检查→压载舱少量压水→船坞进水→压载舱压载→船舶起浮→开启坞门→船舶出坞→关闭坞门→拖航→系泊。

1.1 FPSO出坞环境条件FPSO出坞时，在开启坞门前，应充分考虑船坞所在水域的环境条件，尤其是水位、风、流和能见度的影响， 其环境条件如下：风力：≤7.9m/s（4级）流速：≤1m/s 波高：≤0.5m能见度：≥2.5倍船长富裕水深：≥0.5m 纵倾：≤1%船长横倾：≤0.5°1.2 FPSO出坞时船舶主要技术参数船长：255.8m 船宽：48.9m 型深：26.6m出坞平均吃水：5.21m 总重：54195t 纵倾：0.23°横倾：-0.39°纵倾0.23°，横倾-0.39°，均满足出坞要求。

1.3 FPSO出坞潮水要求1）单点系泊最低点最大吃水：根据设计进行计算给出的船舶出坞姿态，船舶平均吃水5.21m，纵倾0.23°，横倾-0.39°计算得出，船舶整体起浮后月池最低点吃水接近5.3m，单点装置探出基线接近1.5m，因此单点最低点最大吃水约为：5.3＋1.5=6.8m。

2）船坞内起浮作业潮水高度要求：船舶出坞作业要求富裕水深≥0.5m，由于坞墩高度1.8m，因此出坞作业坞内安全水深不低于9.1m （6.8+1.8+0.5=9.1m），船坞坞底标高-8.1m，对应潮水高度不低于1m[9.1+（-8.1）=1m]。

2 FPSO出坞具体步骤步骤1：放水前船舶和坞门带缆1）坞门两端各出1根高强缆绳系带于船坞两侧，防止坞门起浮时移位。

2）船舶带缆同于进坞时引船定位系带方式。

步骤2：坞室放水WB4S压载舱完成加水作业FPSO由于上部模块的重量设计，以及由于有部分设备未到货存在偏重，需要对舱室进水保持船体整体水平度。

图1 船舶和坞门带缆1）出坞节点前2天向坞内放水，船坞放水前最晚0.5天，相关部门需完成联合安全检查，之后船坞内所有人员撤离，封锁进坞通道，拉好警戒线，安环部门确认坞内无人后方能放水。

◀海洋石油装备▶浅水新型ＦＰＳＯ张紧式多点系泊系统时域分析∗王天英１㊀杜㊀敏２㊀倪玲英２（１ 中石化石油工程设计有限公司㊀２ 中国石油大学（华东））㊀㊀摘要：为了确定新型圆角倒棱台形ＦＰＳＯ（ＩＱＦＰ）的系泊系统方案，进一步研究浅水张紧式多点系泊系统的基本特性，考虑风㊁浪㊁流的联合作用，对ＩＱＦＰ张紧式多点系泊系统进行了作业工况和生存工况下的时域耦合运动响应分析，得到了浮体运动和系缆张力的时历曲线㊂研究结果表明，浮体的水平偏移和系缆的张力都符合规范要求，系泊性能优良㊂在此基础上，通过谱密度分析，从能量角度对浅水张紧式系泊特性进行分析㊂分析结果表明，与悬链线式系泊相比，采用张紧式多点系泊的浅水ＩＱＦＰ的浮体低频运动响应很微小，而系缆张力中波频力和低频力所占比例几乎相同，从而进一步验证了张紧式多点系泊系统适用于浅水海域的优越性㊂关键词：浅水；新型ＦＰＳＯ；张紧式多点系泊；时域耦合；谱密度中图分类号：ＴＥ９５２㊀文献标识码：Ａ㊀ｄｏｉ：１０ １６０８２／ｊ ｃｎｋｉ ｉｓｓｎ １００１－４５７８ ２０１５ １０ ０１３ＴｉｍｅＤｏｍａｉｎＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＴａｕｔＭｕｌｔｉ⁃ｐｏｉｎｔＭｏｏｒｉｎｇＳｙｓｔｅｍｆｏｒＮｅｗＣｏｎｃｅｐｔＦＰＳＯｉｎＳｈａｌｌｏｗＷａｔｅｒｓＷａｎｇＴｉａｎｙｉｎｇ１㊀ＤｕＭｉｎ２㊀ＮｉＬｉｎｇｙｉｎｇ２（１ ＳｉｎｏｐｅｃＰｅｔｒｏｌｅｕｍＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ；２ ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍ（Ｈｕａｄｏｎｇ））Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｆｉｎａｌｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆｍｏｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍａｐｐｌｉｅｄｔｏｔｈｅｎｅｗｃｏｎｃｅｐｔＦＰＳＯ⁃ＩＱＦＰ（Ｉｎｖｅｒｔ⁃ｅｄＦｉｌｌｅｔＱｕａｄｒａｎｇｕｌａｒＦｒｕｓｔｕｍＰｙｒａｍｉｄＳｈａｐｅｄＦＰＳＯ）ａｎｄｆｕｒｔｈｅｒｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｔａｕｔｍｕｌｔｉ⁃ｐｏｉｎｔｍｏｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｉｎｓｈａｌｌｏｗｗａｔｅｒｓ，ｔｈｅｔｉｍｅｄｏｍａｉｎｄｙｎａｍｉｃｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｈａｓｂｅｅｎｃｏｎｄｕｃｔｅｄｕｎｄｅｒｔｈｅｏｐｅｒａ⁃ｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｓｕｒｖｉｖａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｗｉｎｄ，ｗａｖｅａｎｄｃｕｒｒｅｎｔ Ｔｈｅｔｉｍｅｈｉｓｔｏｒｙｒｅｓｐｏｎｓｅｓｏｆｔｈｅｍｏｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｖｅｓｓｅｌａｎｄｔｈｅｔｅｎｓｉｏｎｓｏｆｔｈｅｍｏｏｒｉｎｇｌｉｎｅｓａｒｅｏｂｔａｉｎｅｄ Ｔｈｅａｎａｌｙｓｅｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｂｏｔｈｔｈｅｖｅｓｓｅｌｏｆｆｓｅｔｓａｎｄｔｈｅｍｏｏｒｉｎｇｌｉｎｅｔｅｎｓｉｏｎｓｓａｔｉｓｆｙｔｈｅｃｏｄｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓａｎｄｔｈｅｍｏｏｒｉｎｇｓｙｓ⁃ｔｅｍｐｒｅｓｅｎｔｅｘｃｅｌｌｅｎｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｓｗｅｌｌ Ｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｓｐｅｃｔｒａｌｄｅｎｓｉｔｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｗｅｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄ，ａｎｄｔｈｅｎｔｈｅｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｍｏｏｒｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｗａｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｆｒｏｍｅｎｅｒｇｙｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｏｂｖｉｏｕｓｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｆｒｏｍｔｈｅｃａｔｅｎａｒｙｍｏｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｉｓｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｖｅｓｓｅｌｐｒｏｄｕｃｅｓｓｍａｌｌｌｏｗｆｒｅｑｕｅｎｃｙｍｏｔｉｏｎｒｅｓｐｏｎｓｅｓｗｈｉｌｅｔｈｅｍｏｏｒｉｎｇｌｉｎｅｔｅｎｓｉｏｎｓｐｏｓｓｅｓｓｔｈｅａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙｓａｍｅｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｉｎｂｏｔｈｔｈｅｗａｖｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｒｅｓｐｏｎｓｅｓａｎｄｔｈｅｌｏｗｆｒｅｑｕｅｎｃｙｏｎｅｓ Ｔｈｅｓｔｕｄｙｐｒｏｖｉｄｅｓｆｕｒｔｈｅｒｅｖｉｄｅｎｃｅｔｈａｔｔｈｅｔａｕｔｍｏｏｒｉｎｇｓｙｓ⁃ｔｅｍｉｓｍｏｒｅｓｕｐｅｒｉｏｒｉｎｔｈｅｓｈａｌｌｏｗｗａｔｅｒｃｏｍｐａｒｅｄｔｏｔｈｅｃａｔｅｎａｒｙｍｏｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍＫｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｈａｌｌｏｗｗａｔｅｒ；ｎｅｗＦＰＳＯ；ｔａｕｔｍｕｌｔｉ⁃ｐｏｉｎｔｍｏｏｒｉｎｇ；ｔｉｍｅｄｏｍａｉｎｃｏｕｐｌｉｎｇ；ｓｐｅｃｔｒｕｍｄｅｎｓｉｔｙ０㊀引㊀言系泊ＦＰＳＯ在海洋环境条件作用下的动力响应是直接影响系统安全和作业效率的重要技术问题㊂针对浅海边际油田的开发需要及传统ＦＰＳＯ的诸多不足［１］，研究人员开发了一种稳性更好㊁水动力性能优良㊁更适合采用多点系泊的浅水新型ＦＰＳＯＩＱＦＰ（ＩｎｖｅｒｔｅｄＦｉｌｌｅｔＱｕａｄｒａｎｇｕｌａｒＦｒｕｓｔｕｍＰｙｒａｍｉｄＳｈａｐｅｄＦＰＳＯ，圆角倒棱台形ＦＰＳＯ）［１－３］，并从浮体偏移量㊁系统回复力㊁系泊系统的方向稳定性㊁材料用量㊁系泊半径和系缆质量等方面研究了钢制４５ ㊀㊀㊀㊀㊀㊀石㊀油㊀机㊀械ＣＨＩＮＡＰＥＴＲＯＬＥＵＭＭＡＣＨＩＮＥＲＹ㊀㊀２０１５年㊀第４３卷㊀第１０期∗基金项目：中石化科研项目 浅海多点系泊小型ＦＰＳＯ关键技术研究 （ＳＧ１３－１５Ｋ）㊂悬链线式和聚酯缆张紧式多点系泊系统的静力特性，论证了张紧式多点系泊系统适用于浅水ＩＱＦＰ的优势，并给出了初步优化的系泊系统设计方案［４－５］㊂浅水特有的低频长波特性［６］使浮体承受较大的一阶低频波浪力，对于回复刚度较小的钢制悬链线系泊系统，将导致大幅低频纵荡响应，并且浅水中悬链线效应不明显，使系泊性能大为降低；聚酯缆张紧式系泊系统凭借其较大的回复刚度㊁较高的强度⁃质量比及较低的成本等优点已被广泛应用于深海㊂目前，国内外有关浅水张紧式多点系泊系统的研究较少㊂因此，有必要进一步研究张紧式多点系泊ＩＱＦＰ系统在浅水海域的基本特性，并以此为基础进行优化设计㊂笔者采用ＳＥＳＡＭ软件对浅水张紧式多点系泊ＩＱＦＰ系统进行时域耦合分析，研究其基本特性，并与悬链线系泊系统进行比较，给出了相应的结论和建议，以期为后续的系泊系统优化设计及张紧式多点系泊系统应用于浅水海域的相关研究提供参考㊂１㊀ＩＱＦＰ浮体主尺度和系泊系统１ １㊀ＩＱＦＰ浮体主尺度根据胜利浅海边际油田生产需要设计的新型ＩＱＦＰ［２－４］见图１㊂船体为圆角倒棱台形，采用双舷侧双层底结构，设计作业水深２０ｍ，储油量约为１ ３万ｔ，处理液量７００ｍ３／ｄ，天然气处理能力６万ｍ３／ｄ，污水处理能力２０００ｍ３／ｄ㊂其主要参数为：主甲板尺寸４５ ０ｍˑ４５ ０ｍ，型深１８ ０ｍ，倒棱台下边长３７ ０ｍ，设计满载吃水１３ ２３ｍ，底板边长４０ ０ｍ，压载吃水８ ０ｍ，型宽４２ ７５ｍ㊂图１㊀ＩＱＦＰ侧视图Ｆｉｇ １㊀ＳｉｄｅｖｉｅｗｏｆＩＱＦＰ１ ２㊀ＩＱＦＰ系泊系统ＩＱＦＰ采用聚酯缆张紧式多点系泊系统，系缆采用锚链⁃聚酯缆⁃锚链３段式设计，分为４组，每组３根（见图２），每根系缆总长约６０ｍ，水平跨距５５ｍ㊂系缆的主要技术参数见表１㊂表１㊀ＩＱＦＰ系缆的主要技术参数２㊀ＩＱＦＰ系泊系统的时域耦合分析为了进一步研究系泊系统的基本特性，考虑系泊系统的非线性影响及风㊁浪㊁流等环境力的多种组合情况，分别进行了完整系泊和单根系缆破断系泊在作业工况和生存工况下的时域耦合分析，得到了浮体运动和系缆张力的时历及相应的谱密度分布，并根据计算结果对浅水ＩＱＦＰ的系泊特性进行详细分析㊂２ １㊀系泊系统的设计校核准则系泊系统主要用于有效控制结构的水平位移在一个合理范围内㊂系泊系统设计须遵循以下原则：（１）工作海域百年一遇的最大水平位移需控制在３０％的水深范围内［７］；力安全系数应大于１ ８３，１根系缆破断后的张力最小安全系数为１ ３８［８］；（３）由于聚酯缆的轴向刚度随张力变化，所以要根据分析目的的不同采用不同的刚度㊂例如，最小刚度用于计算浮体位移，最大刚度用于计算系缆张力㊂２ ２㊀设计环境条件ＩＱＦＰ作业海域的海况资料见表２㊂由于渤海海域属近海遮蔽海域，所以波浪谱选ＪＯＮＳＷＡＰ谱，谱峰因子取３，水深为２０ｍ㊂２ ３㊀计算结果分析作业工况采用满载，生存工况采用压载㊂由于海洋环境力方向的随机性，２种工况各取６种风㊁浪㊁流的方向组合进行时域耦合计算，分析模型见５５２０１５年㊀第４３卷㊀第１０期王天英等：浅水新型ＦＰＳＯ张紧式多点系泊系统时域分析㊀㊀㊀㊀㊀㊀图２，计算时间３ｈ，步长０ １ｓ㊂为了提高计算精度，每种工况随机选择３个不规则波进行求和平均计算㊂比较结果发现，在生存工况下，１３５ʎ斜浪，风浪同向，与流成９０ʎ夹角时，１２号系缆所受张力最大，为最危险工况㊂由于篇幅所限，所以仅给出该工况下的计算与分析结果㊂表２㊀海况资料图２㊀张紧式多点系泊ＩＱＦＰ时域耦合分析模型Ｆｉｇ ２㊀Ｃｏｕｐｌｅｄｔｉｍｅｄｏｍａｉｎｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ㊀㊀㊀ｏｆｔａｕｔｍｕｌｔｉ⁃ｐｏｉｎｔｍｏｏｒｉｎｇｆｏｒＩＱＦＰ２ ３ １㊀ＩＱＦＰ系泊浮体运动响应通过计算，得到最危险工况下浮体６个自由度的运动响应时历曲线，其中，纵荡和垂荡的运动响应时历曲线见图３㊂表３为最危险工况下完整系泊和受力最大的单根系缆（１２号）破断后的浮体运动响应计算结果㊂图３㊀浮体运动响应时历曲线Ｆｉｇ ３㊀Ｔｉｍｅ⁃ｈｉｓｔｏｒｙｃｕｒｖｅｓｏｆｖｅｓｓｅｌｍｏｔｉｏｎｒｅｓｐｏｎｓｅｓ㊀㊀根据表３可知，对于完整的系泊系统，浮体的最大偏移幅值为３ ４４ｍ，为水深的１７ ２％；相对于完整的系泊系统，１根系缆破断后的系泊系统，浮体各向运动变化不大，浮体的最大偏移幅值为范要求的３０％［７］㊂完整系泊和破断情况下的浮体最大垂荡响应分别为１ ９４和１ ９９ｍ，不存在碰底的风险㊂２ ３ ２㊀系缆张力最危险工况下，张紧式系泊系统中受力最大系缆（１２号）的张力⁃时历曲线见图４，１２根系缆靠近系泊点端的张力计算结果见表４㊂图４㊀１２号系缆的张力⁃时历曲线Ｆｉｇ ４㊀Ｔｉｍｅ⁃ｈｉｓｔｏｒｙｃｕｒｖｅｏｆｔｅｎｓｉｏｎｏｆｔｈｅ１２ｔｈｌｉｎｅ㊀㊀由表４可知，在完整系泊状态下，１２号系缆张力最大，为８５５７ ６２ｋＮ，且受力最大点靠近浮体端，系缆破断力为２１０００ｋＮ，此时安全系数为２ ４５；１２号系缆破断后，剩余各缆的张力都有所增大，其中１１号系缆所受张力最大，为１０８７７ ８０ｋＮ，安全系数为１ ９３㊂２种状态下各系缆张力均满足规范要求［８］㊂２ ３ ３㊀浅水ＩＱＦＰ系泊特性的谱密度分析浮体纵荡和垂荡的运动谱密度曲线如图５所示㊂从图可以看出，在张紧式系泊系统作用下，浮体均表现出明显的波频运动特性，在０ ５０ ０ ６０ｒａｄ／ｓ范围内出现响应极值㊂悬链线系泊系统的纵／横荡运动存在明显的低频响应［９］，但张紧式系泊系统的低频运动响应很微小，有效限制了由浅水一阶低频波浪力诱导的大幅低频运动响应，这说明张紧式系泊比悬链线系泊的系泊刚度更大，更容易控制浮体的水平偏移运动，系泊性能优良，进一步验证了张紧式多点系泊系统适用于浅水海域的优越性㊂６５ ㊀㊀㊀㊀㊀㊀石㊀油㊀机㊀械２０１５年㊀第４３卷㊀第１０期通过对图４进行高低频分离，得到波频和低频张力⁃时历曲线，如图６所示㊂由图可知，张紧式系缆所受载荷中波频力和低频力所占比例几乎相同㊂在０ ２０００ｓ时间内，１２号系缆的最大张力为７４９０ｋＮ，其中，波频运动的张力为４０００ｋＮ，占总张力的５３ ４％；低频运动的张力为３４９０ｋＮ，占总张力的４６ ６％㊂低频张力的变化幅度很小，说明系缆吸收低频范围内的能量很少㊂表３㊀浮体运动响应计算结果表４㊀张紧式系泊系统系缆张力计算结果图５㊀浮体运动响应谱密度曲线Ｆｉｇ ５㊀Ｓｐｅｃｔｒｕｍｄｅｎｓｉｔｙｃｕｒｖｅｓｏｆｖｅｓｓｅｌｍｏｔｉｏｎｒｅｓｐｏｎｓｅｓ㊀㊀通过进一步分析，得到１２号系缆的张力谱密度，如图７所示㊂分析可知，系缆动力响应的能量集中分布在波频范围，与系缆的张力曲线特性一致㊂２ ３ ４㊀２种系泊系统计算结果比较通过比较悬链线式和张紧式系泊系统的浮体偏移和系缆张力的计算结果（见表５），进一步论证了张紧式多点系泊系统适用于浅水ＩＱＦＰ的优势㊂７５ ２０１５年㊀第４３卷㊀第１０期王天英等：浅水新型ＦＰＳＯ张紧式多点系泊系统时域分析㊀㊀㊀㊀㊀㊀图６㊀１２号系缆的频率分离张力⁃时历曲线Ｆｉｇ ６㊀Ｔｉｍｅ⁃ｈｉｓｔｏｒｙｃｕｒｖｅｓｏｆｔｈｅ１２ｔｈｌｉｎｅ㊀㊀㊀ｔｅｎｓｉｏｎｓｓｅｐａｒａｔｅｄｂｙｆｒｅｑｕｅｎｃｙ图７㊀１２号系缆的张力谱密度曲线Ｆｉｇ ７㊀Ｓｐｅｃｔｒｕｍｃｕｒｖｅｏｆｔｅｎｓｉｏｎｓｏｆｔｈｅ１２ｔｈｌｉｎｅ表５㊀２种系泊系统的数值计算结果Ｔａｂｌｅ５㊀Ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｏｆ但张紧式系泊系统浮体水平偏移的最大值和标准差均明显小于悬链线系泊系统，说明张紧式系泊系统具有较好的水平回复刚度，能更有效地限制系统的水平运动；张紧式系泊系统单根系缆的最大张力较小，说明张紧式系泊系统不仅回复力大，而且能很好地控制单根系缆的受力，系泊性能更加优良㊂３㊀结㊀论（１）浮体的偏移和系缆的张力都符合规范要求，且浮体的最大水平偏移量较小，系泊回复刚度较大，可方便简化后续立管系统的安装作业，从而使输油／气的时间和成本更具优势㊂（２）与悬链线系泊系统相比，张紧式系泊系统单根系缆的最大张力较小，说明该系统不仅回复力大，而且能很好地控制单根系缆的受力，系泊性能更加优良；各工况下张紧式系泊系统的各系缆受力均匀，最大载荷相差较小，说明在动力载荷作用下，张紧式系泊系统仍表现出良好的方向稳定性㊂（３）通过进一步的谱密度分析发现，张紧式多点系泊小型ＩＱＦＰ在渤海百年一遇环境条件下，浮体的运动响应主要集中在波频范围内，低频响应很微小㊂张紧式多点系泊系统有效限制了由浅水一阶低频波浪力诱导的大幅低频运动响应，系泊性能优良，进一步验证了其适用于浅水海域的优越性㊂参㊀考㊀文㊀献［１］㊀王天英，冯永训 新概念ＦＰＳＯ最新研究进展［Ｊ］ 船海工程，２０１１，４０（５）：１８４－１８８，１９２［２］㊀王天英 新概念ＦＰＳＯ ＩＱＦＰ方案设计与稳性研究［Ｊ］ 石油机械，２０１２，４０（２）：４２－４６，９９ ［３］㊀王天英，亓和平，冯永训 新型ＦＰＳＯＩＱＦＰ的水动力性能研究［Ｊ］ 石油机械，２０１３，４１（１）：４９－５４［４］㊀ＷａｎｇＴｉａｎｙｉｎｇ，ＹａｎｇＬｉｙｕｎ，ＸｕＺｈｉｇａｎｇ，ｅｔａｌ Ｄｅｓｉ⁃㊀㊀㊀ｇｎａｎｄｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｃａｔｅｎａｒｙａｎｄｔａｕｔｍｏｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｓｆｏｒｎｅｗｃｏｎｃｅｐｔＦＰＳＯＩＱＦＰｉｎｓｈａｌｌｏｗｗａｔｅｒｓ［Ｊ］ Ａｐ⁃ｐｌｉｅｄＭｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＭａｔｅｒｉａｌｓ，２０１２，１７０／１７１／１７２／１７３：２２２２－２２２７［５］㊀王天英 浅海新型ＦＰＳＯ⁃ＩＱＦＰ多点系泊系统设计研究［Ｊ］ 海洋工程，２０１４，３２（３）：８９－９５［６］㊀肖龙飞，杨建民，胡志强 极浅水单点系泊ＦＰＳＯ低频响应分析［Ｊ］ 船舶力学，２０１４，１４（４）：３７２－３７８［７］㊀ＳＹ／Ｔ１００４０ ２００２浮式结构物定位系统设计与分析的推荐做法［Ｓ］ ２００２ ［８］㊀ＡＰＩＲＰ２ＳＭ ２０１４Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄｐｒａｃｔｉｃｅｆｏｒｄｅｓｉｇｎ，ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ，ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎａｎｄｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｏｆｓｙｎｔｈｅｔｉｃｆｉｂｅｒｒｏｐｅｓｆｏｒｏｆｆｓｈｏｒｅｍｏｏｒｉｎｇ［Ｓ］ ２ｎｄｅｄ ，２０１４ ［９］㊀王天英 胜利浅海多点系泊小型ＦＰＳＯ适应性研究［Ｄ］ 东营：胜利油田博士后工作站，２０１２㊀㊀第一作者简介：王天英，女，副研究员，生于１９７２年，２００８年毕业于同济大学结构工程专业，现从事海洋工程结构物研究与设计工作㊂地址：（２５７０２６）山东省东营市㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｗａｎｇｔｉａｎｙｉｎｇ７０７２＠１２６ ｃｏｍ㊂收稿日期：２０１５－０５－１２（本文编辑㊀丁莉萍）８５ ㊀㊀㊀㊀㊀㊀石㊀油㊀机㊀械２０１５年㊀第４３卷㊀第１０期。

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。

南海小型FPSO系泊系统设计黄国良【摘要】针对南海恶劣海况下的边际油田环境条件,设计小型FPSO采用聚酯缆型材料的永久多点系泊系统,水动力分析和系泊校核计算表明,小型FPSO水动力性能良好,在生存、作业环境中的完整和破断工况下,系泊系统的最大系泊力和最大位移均满足规范要求.%Based on the sea state of marginal oil field in sever sea state of South China Sea,a mooring system of small FPSO was designed with polyester rope.The results of hydrodynamic analysis and mooring check showed that the small FPSO has good performance on the hydrodynamics.In the intact and damaged case of extreme and operated sea state, the maximum mooring force and offset meet specification requirements.【期刊名称】《船海工程》【年(卷),期】2017(046)005【总页数】5页(P53-56,60)【关键词】小型FPSO;系泊系统;水动力分析;系泊校核【作者】黄国良【作者单位】武汉理工大学智能交通系统研究中心,武汉430063;中海油能源发展采油服务公司,天津300452【正文语种】中文【中图分类】P751随着近年来发现的深水边际油田越来越多，其有效开发已迫在眉睫，对此，国内外学者提出了许多新型海洋工程开发装置。

在这些新型装置中，圆筒形[1-3]、多边形FPSO[4-5]的概念一经提出便被油气开发商所关注。

系泊系统作为浮体的关键技术之一必然面临着诸多技术挑战。

多点系泊FPSO旁靠外输多浮体系统水动力研究随着工业技术的发展,国民对石油天然气等资源的需求与日俱增,伴随着陆地资源的快速消耗殆尽,石油天然气资源的开发逐渐转向深海大洋。

尽管目前我国的原油进口依存程度很高,但是我国海域的油气储藏量也十分巨大,因此加强海上装备的自主研发能力是我国的当务之急。

在近20年间,FPSO已经在逐渐成为海洋油气田开采的主流方式。

由于FPSO 不同于普通航运船舶,其长期系泊于海洋之中。

因此,海洋石油天然气的外输称为一项必不可少的工作。

在外输作业中,会产生吃水的实时变化和船体间相互作用,导致船舶的水动力性能发生改变,作业危险程度提升。

因此,FPSO旁靠外输水动力性能是一项十分有意义的课题。

本文以一艘工作于中国南海域的15万吨级FPSO和一艘10万吨级的穿梭油轮为研究对象,研究水深为200m。

首先研究了FPSO满载状态水动力性能,同时开展了FPSO及穿梭油轮旁靠系统水动力性能研究并做出对比;开展水池中静水衰减,规则波和不规则波实验,验证数值模拟结果的正确性;研究FPSO及穿梭油轮单独漂浮状态的风载荷和流载荷特性,同时开展两船旁靠状态下各自的风载荷和流载荷研究,并相互对比;最后开展FPSO及穿梭油轮旁靠系统的时域分析,考虑在南海海况下外输作业的安全性,并对多点系泊系统和旁靠定位系统的优化研究。

具体内容如下:(1)为了研究FPSO与穿梭油轮间水动力性能的相互影响,分析了满载FPSO单独漂浮时以及FPSO与穿梭油轮旁靠时不同船体吃水深度,不同旁靠间距尺寸时附加质量和辐射阻尼RAO以及波浪力的变化趋势。

研究表明旁靠穿梭油轮的存在对FPSO水动力性能产生了显著影响。

集中体现在,使FPSO在受到迎浪时产生横向波浪力和运动响应。

吃水深度的变化同样会对船体水动力性能产生较大影响。

其中穿梭油轮在压载状态下横摇响应会0.75rad/s附近发生大幅度上升,而在满载状态下响应程度较低。

随着旁靠距离的靠近,船体横向载荷和运动响应幅度会有所增加。

- 109 -工 程 技 术0 引言随着海上油气开发的加快，大量的FPSO 被应用到海上油气开发中。

FPSO 在海洋上一般采用单点系泊的方式系泊在某一区域进行生产作业，然而由于FPSO 的坞修等因素需要长期解脱单点系泊时，势必将使海上油气田长期停产，因此造成大量的经济损失。

将其他FPSO 回接到该处单点系泊浮筒，能使油田继续生产，避免损失，然而单点系泊系统之间的通用性较差，不同的FPSO，其单点系泊的连接处差异较大。

如何使单点系泊在不同的FPSO 之间完成移植，面临许多的技术难题。

该文以南海陆丰油田开拓FPSO 替代坞修的盛开FPSO 为例，介绍了单点系泊系统移植的施工流程，以供参考。

1 “南海开拓号”FPSO 临时替代生产工程1.1 项目概述为了减少油田产量损失，经过可行性论证后，将非动力定位“南海开拓”号替代“南海盛开”号FPSO，进行临时替代生产，取得了明显的经济效益。

该工程首次成功地将不同厂家的FPSO 单点系泊的单点浮筒与锚系和软管系统连接，实现了FPSO 的临时替代性作业。

1.2 可行性分析陆丰油田群水深142 m，“南海开拓”号FPSO 于2009年从南海东部西江油田退役后停靠在南沙黄埔船厂，处于船籍搁置状态，经过研究，“南海开拓”号在修理并获取临时船级后，自身条件符合替代“南海盛开”号陆丰油田临时替代生产的要求。

南海开拓和南海盛开的单点系泊系统设计厂家不同，在许多方面存在差异，见表1[1]。

从表1中可以看出，南海开拓与南海盛开之间的系泊系统之间存在许多的差异，因此，为了将南海开拓号接入现有的单点系泊系统，需要解决以下7个问题：1）二者的单点浮筒结构连接器不兼容。

2）现有顶部链的尺寸与开拓号浮筒止链器规格不匹配。

3）开拓号的尺寸大于盛开号，需要验证现有锚腿的强度能否满足要求。

4）单点浮筒正浮力不同：“南海开拓”单点浮筒比“南海盛开”单点浮筒正浮力大，浮筒回接后水深变浅，浮筒抗风浪能力减弱，存在损坏浮筒的安全隐患。

FPSO系泊系统设计上的考虑吕立功景勇温宝贵刘振国（中海石油基地集团采油服务公司）摘要作为具有高科技含量的系泊系统，是FPSO（浮式生产储/卸系统）的关键组成部分。

根据不同的环境条件和作业要求，其系泊方式也是不同的。

其中单点系泊系统（Single Point Mooring System---简称SPM）用的最多、最普遍。

本文从介绍FPSO系泊系统入手，对目前应用较为广泛的几类系泊方式进行了较为详细的介绍。

然后结合实际，重点对FPSO单点系泊系统在设计上需要考虑的内容进行了分析。

最后对中国海域FPSO系泊系统的应用进行了简单的介绍。

关键词FPSO系泊系统单点系泊多点系泊动力定位单点设计一、引言根据不同海域/海况条件，目前世界上的FPSO主要采用如下的系泊方式: 单点--- 转塔系泊系统(Turret mooring)、多点——伸展系泊系统(Spread mooring)及动力定位系统(D ynamic positioning)，其中以单点系泊系统（SPM）的应用最为普遍。

如墨西哥湾, 南中国海等, 必须采用转塔系泊。

在这种情况下，FPSO可以根据风向调节它的对地静止的转塔以使环境载荷最小。

在良好海况下，如东南亚、西非，或者具有高度定向性的环境下，如巴西海洋的特定等区域FPSO可以采取多点系泊方式。

二、FPSO系泊系统简介1. 单点系泊系统单点可以减少昂贵的港口费用或港口紧张对在油轮和岸基之间的输送液体的影响；可以为FPSO在海上提供一个固定系泊点，该系泊点需能承受FPSO因风、浪、流产生的系泊力和位移（系统内同时产生大小相等、方向相反的恢复力），当外力消除后，依靠单点的恢复力使FPSO回复到它的初始平衡位置；可以为海底管线、电缆提供一个连接界面。

在FPSO的应用中，主要表现为后两个作用。

第一座单点系泊系统诞生于1959年，为瑞典皇家海军所有，由IMODCO公司开发研制；悬链锚腿（CALM）系统，系泊油轮3 103 t（DWT），水深46m, 1根4英寸漂浮输油软管，是作为军舰油料补给终端来使用的。

FPSO多点系泊系统改装研究随着海洋油气资源开发速度加快，以浮式生产储卸油船（FPSO）为代表的浮式生产系统颇受市场青睐。

由于与其它海洋油气资源开采装备具有良好的互补性，且能适应不同的海域，FPSO已被广泛运用于不同品质的油田开发之中。

2013年年初以来，浮式生产系统市场十分火爆，全球接获各类订单25个左右，合同总价值接近200亿美元。

从存量来看，目前全球已经投入运营和可以提供运营服务的浮动生产系统有269个。

其中FPSO占61%，其余为半潜式钻井平台、浮式储存再气化装置(FSRU)、圆筒型钻井平台（SPAR）、张力腿平台（TLP）等。

这一数据较之五年前增长了22%，比10年前增长了近80%。

而从手持订单来看，浮式生产系统为72座，包括40艘FPSO。

显然，FPSO已经成为浮式生产系统市场中的“绝对主力”。

《Offshore》杂志的统计显示，全球现有FPSO中，改装约占67%，新建约占33%，预计2013～2018年的FPSO资本支出将占据整个浮式生产系统市场资本支出的80%，订单量为90～130艘，合同总价值高达750亿美元。

FPSO无疑将成为市场上最大的一块“蛋糕”。

巴西和非洲是目前浮式生产装置项目的主要区域，其中非洲有50个项目，巴西有49个项目，这两个地区占全球浮式生产装置项目的41%，巴西已经成为FPSO成交最活跃的地区，巴西海域较多地采用了多点系泊定位系统的FPSO，该类型FPSO仍有较大研究意义。

通过分析FPSO系泊系统市场，研究国内外现状，依据某公司海洋工程改装作业体系，对FPSO“A”、“B”的多点系泊系统改装进行了简要分析，从技术设计、精度控制、质量控制、建造模式等方面进行了对比，比较系统地形成了多点系泊系统改装指南。

“系泊系统”资料文集目录一、浅海新型FPSOIQFP多点系泊系统设计研究二、深水定位系泊系统仿真实验研究三、浮式结构物系泊系统时域非线性耦合分析四、FPSO悬式锚腿系泊系统的锚系设计研究五、深海系泊系统模型截断技术研究六、船舶系泊系统的建模仿真与应用研究浅海新型FPSOIQFP多点系泊系统设计研究浅海新型FPSO IQFP多点系泊系统设计研究随着海洋石油工业的不断发展，浮式生产储油轮（FPSO）已成为海洋油气开发的重要设施。

而多点系泊系统作为FPSO的关键组成部分，对于确保其稳定性和安全性具有重要意义。

近年来，一种新型的IQFP 多点系泊系统在浅海FPSO中得到了广泛应用。

本文将对这种新型系统的设计进行深入探讨。

IQFP，即“智能、快速、灵活、可配置”多点系泊系统，是一种新型的系泊技术。

它通过先进的智能化设计和快速的响应特性，实现了对FPSO的精确控制和稳定定位。

与传统多点系泊系统相比，IQFP具有更高的定位精度、更强的抗风浪能力以及更低的能耗。

锚泊定位是多点系泊系统的核心部分。

在IQFP系统中，采用了一种新型的锚型设计，通过优化锚的结构和材料，提高了锚的抓地力和耐久性。

通过先进的定位算法，系统能够实现自动锚泊定位，大大提高了定位精度和效率。

动态分析是多点系泊系统设计的关键环节。

在IQFP系统中，通过建立精确的数学模型，对系统的动态特性进行了深入分析。

同时，利用数值模拟和实验验证相结合的方法，对系统的稳定性、安全性和可靠性进行了全面评估。

控制系统是实现IQFP多点系泊系统智能化和自动化的关键。

在设计中，采用了先进的传感器技术和智能算法，实现了对FPSO的实时监测和精确控制。

同时，通过与船舶自动控制系统（Automatic Dynamic Positioning System）的集成，实现了对FPSO的全面自动化管理。

随着海洋油气开发的不断深入和技术的不断进步，IQFP多点系泊系统在浅海FPSO中的应用前景十分广阔。

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。

新概念FPSO总体方案设计研究王天英;亓和平【摘要】在分析国内外现有FPSO的优劣性及研究影响FPSO性能的诸多因素的基础上,开发一种稳性更好、水动力性能优良、储油效率高、具有较大承载能力和甲板面积,更适合采用多点系泊的圆角倒棱台形FPSO(IQFP)浮体概念.利用这种新型概念,根据渤海海域某边际油田的海洋环境条件和油田生产要求,以浮体的稳性和运动性能为主要约束条件,运用交互式设计流程思想,经过反复调整,得到一座较优的1QFP总体方案设计实例.【期刊名称】《船海工程》【年(卷),期】2012(041)002【总页数】6页(P138-143)【关键词】新概念;FPSO;固有周期优化设计法;方案设计【作者】王天英;亓和平【作者单位】胜利油田博士后工作站,山东东营257000;胜利油田胜利勘察设计研究院有限公司,山东东营257000;胜利石油管理局设备处,山东东营257000【正文语种】中文【中图分类】U674.38浮式生产储油装置FPSO (floating production storage and offloading system，)应具有较大的储油量、承载能力和甲板面积。

FPSO的浮体外形决定其运动特性、建造成本、操作成本和安全性，影响FPSO的浮体强度和储油效率，而FPSO的运动性能又直接影响上部设备与仪器的正常工作、人员的舒适性和生产原油的质量。

根据文献[1]的研究，传统的船型FPSO水动力性能较差，建造成本和运营成本高，储油效率也不够理想；圆筒形FPSO虽然具有诸多优点，但也存在垂荡运动幅度较大，易激发涡激振动，且甲板面积较小且紧凑，不利于危险区与非危险区分离等缺点。

因此，为了充分发挥FPSO在海上油田开发中的潜力，有必要研发全新概念的FPSO浮体形式。

本文提出改进FPSO性能的“固有周期优化设计法”，开发一种性能优良的圆角倒棱台形FPSO(IQFP)浮体概念，并给出一个优化的IQFP的初步概念设计工程实例。