今年5月，我國首個自主設計建造的圓筒型FPSO（浮式生產儲卸油裝置）“海洋石油122”（“?？惶枴保?，從中國海油青島國際化高端裝備制造基地啟運。6月，最后一根系泊纜回接完成，“?？惶枴痹谀虾！鞍布摇?，為我國首個深水油田二次開發(fā)項目年內投產奠定了基礎。
海上油氣加工廠“?？惶枴笨傊亟?.7萬噸，可連續(xù)在海上運行15年不回塢維修。海洋石油工程（青島）有限公司攻克了圓筒型浮式生產裝備系統(tǒng)生產設計、高精度建造集成等系列關鍵技術，成功設計并建造了“?？惶枴眻A筒型FPSO。與國外裝置相比，該裝置施工建造工期縮短一半，總投資節(jié)約50%，船體主尺寸精度控制在毫米級，結構集成精度控制在4毫米以內，技術達到國際先進水平。
FPSO（浮式生產儲卸油裝置）是集原油生產、存儲、外輸?shù)裙δ苡谝惑w的海上原油加工廠
自主設計建造實現(xiàn)多項創(chuàng)新
“?？惶枴钡拿謥碓从凇跋窨ò阍谏詈＞`放”。正式命名前，它被稱為“流花11-1/4-1油田二次開發(fā)項目”?！昂？惶枴庇芍袊Ｑ笫图瘓F有限公司旗下各單位設計、建造，是我國首個自主設計建造的圓筒型FPSO，首個深水油田二次開發(fā)項目。青島項目組經理趙山泉介紹，“‘?？惶枴尷嫌吞餆òl(fā)新生機，產出更多原油。”
FPSO是集原油生產、存儲、外輸?shù)裙δ苡谝惑w的海上原油加工廠，由于生產工藝復雜，設備設施集成程度高，建造難度大，被視為海洋工程領域“皇冠上的明珠”，已成為全球海洋油氣開發(fā)的主流生產裝置。FPSO（浮式生產儲卸油裝置）主要有船型和圓筒型兩種結構。相對傳統(tǒng)的船型FPSO，圓筒型FPSO體型更小，空間更為緊湊，密集程度更高，施工難度更大，儲油效率明顯提高，并具有抵御惡劣海況能力強、不需采用昂貴的單點系泊系統(tǒng)、鋼材用量少、經濟適用性高等顯著優(yōu)點。因此，圓筒型FPSO是“明珠中的明珠”。
海上油氣加工廠“海葵一號”總重近3.7萬噸，可連續(xù)在海上運行15年不回塢維修
建造精度控制在毫米級
“海葵一號”是世界第7座圓筒型FPSO，前6座均由國外公司研發(fā)設計。從0到1，自主設計建造國產首個圓筒型FPSO，并不是件容易的事。
據青島項目組設計經理陳品介紹，“海葵一號”在自主設計方面有10項創(chuàng)新。包括開展圓筒型FPSO船體系統(tǒng)設計，開展圓筒型FPSO聚酯纜系泊系統(tǒng)分析設計，形成臺風海況浮式生產系統(tǒng)性能設計方法，突破總體性能設計和運動響應預報技術，突破基于LRFD法浮式平臺結構設計技術，開展海上高含硫化氫油氣田設計，開展圓筒型FPSO全船深度一體化設計，開展圓筒型FPSO臺風來臨前遠程無人操作模式設計，開展FPSO全船主動力系統(tǒng)利日及適應性設計，設備設施國產化進一步突破。
在自主施工技術方面有8項創(chuàng)新，包括自主開展浮體生產設計工作，掌握圓筒型FPSO曲面立體分段和扇形分段的高精度建造技術首次創(chuàng)新實施層間及艙內管線單元化預制及整體安裝工藝，形成了雙龍門吊協(xié)同模式下FPSO干塢內高效集成的設計施工體系，首次掌握F36船板免焊后熱處理焊接技術，掌握了復雜分段快速合攏及摘鉤工藝，掌握了圓筒型FPSO系泊系統(tǒng)在位結構的高精度預制安裝工藝，掌握了船舶出塢、傾斜試驗、大艙實驗及碼頭系泊等關鍵技術和作業(yè)方法。
為何要自主設計建造圓筒型FPSO？青島項目組副經理冉祥鵬表示，我國南海風高浪大流急，船型FPSO易受其影響，需要靠內轉塔單點系泊系統(tǒng)保持穩(wěn)定。這一系統(tǒng)起到類似巨大軸承的作用，可避免船體與風浪流“硬剛”，但這一技術掌握在國外企業(yè)手中，價格貴且后期維護成本高。圓筒型FPSO不需要該系統(tǒng)，相比船型FPSO具有可回接管纜數(shù)量更多、更小噸位可實現(xiàn)作業(yè)要求等優(yōu)點，可使油田開發(fā)更經濟。
“海葵一號”由船體和上部功能模塊兩部分組成。據統(tǒng)計，通過技術攻關，上部功能模塊700臺關鍵設備中，有九成由我國自主設計制造，實現(xiàn)了關鍵設備自主研發(fā)應用的重要突破。
“?？惶枴笨傊亟?.7萬噸，建造精度控制在了毫米級，可連續(xù)在海上運行15年不回塢維修。主尺度誤差成功控制在了6毫米以內。上部功能模塊包含多個功能模塊，向船體坐落時，每個模塊都有十幾個‘腿’需要與船體完美對接，精度控制在了4毫米以內。
“?？惶枴笨傊亟?.7萬噸，建造精度控制在了毫米級
高效率完工建造時長縮短近一半
2022年3月16日，切割下第一塊鋼板，“?？惶枴闭介_始建造。今年4月26日，裝好最后一塊甲板，陸地建造完工——整個過程用時25個月，相比國際上同等規(guī)模圓筒型FPSO一般需要50個月的建造周期，“?？惶枴钡慕ㄔ熘芷诳s短了約50%。
項目組工作人員介紹，大幅縮短建造周期，設計、建造全流程都拼出了高效率。冉祥鵬表示，在具體施工中，很多工作同時開工。此外，“海葵一號”全部在船塢建造，設計方案也以在船塢施工為前提確定。工程任務需要鋪設電纜總長45萬米、焊道40萬米、管線5.5萬米、近60萬個零部件，在施工現(xiàn)場，有幾十個工種進行技術支持，工作人員達1900多人。
“?？惶枴标懙亟ㄔ旖桓逗?，青島項目組的任務還未結束，技術和施工人員需要繼續(xù)在海上持續(xù)工作。目前，“?？惶枴币呀浽诰旁聦崿F(xiàn)油田投產。設計團隊、施工團隊近期對設計、建造各流程進行了總結并提出大量優(yōu)化建議，為今后打造更多這樣的“大國重器”做好技術及經驗儲備。
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