今年5月，我國首個自主設(shè)計建造的圓筒型FPSO（浮式生產(chǎn)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！鞍布摇保瑸槲覈讉€深水油田二次開發(fā)項目年內(nèi)投產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

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。海洋石油工程（青島）有限公司攻克了圓筒型浮式生產(chǎn)裝備系統(tǒng)生產(chǎn)設(shè)計、高精度建造集成等系列關(guān)鍵技術(shù)，成功設(shè)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(jié)構(gòu)集成精度控制在4毫米以內(nèi)，技術(shù)達到國際先進水平。

FPSO（浮式生產(chǎn)儲卸油裝置）是集原油生產(chǎn)、存儲、外輸?shù)裙δ苡谝惑w的海上原油加工廠

自主設(shè)計建造實現(xiàn)多項創(chuàng)新

“海葵一號”的名字來源于“像葵花般在深海綻放”。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(shè)計、建造，是我國首個自主設(shè)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(jīng)理趙山泉介紹，“‘?？惶枴尷嫌吞餆òl(fā)新生機，產(chǎn)出更多原油。”

FPSO是集原油生產(chǎn)、存儲、外輸?shù)裙δ苡谝惑w的海上原油加工廠，由于生產(chǎn)工藝復(fù)雜，設(shè)備設(shè)施集成程度高，建造難度大，被視為海洋工程領(lǐng)域“皇冠上的明珠”，已成為全球海洋油氣開發(fā)的主流生產(chǎn)裝置。FPSO（浮式生產(chǎn)儲卸油裝置）主要有船型和圓筒型兩種結(jié)構(gòu)。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(jīng)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“?？惶枴笨傊亟?.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

“?？惶枴笔鞘澜绲?座圓筒型FPSO，前6座均由國外公司研發(fā)設(shè)計。從0到1，自主設(shè)計建造國產(chǎn)首個圓筒型FPSO，并不是件容易的事。

據(jù)青島項目組設(shè)計經(jīng)理陳品介紹，“海葵一號”在自主設(shè)計方面有10項創(chuàng)新。包括開展圓筒型FPSO船體系統(tǒng)設(shè)計，開展圓筒型FPSO聚酯纜系泊系統(tǒng)分析設(shè)計，形成臺風(fēng)海況浮式生產(chǎn)系統(tǒng)性能設(shè)計方法，突破總體性能設(shè)計和運動響應(yīng)預(yù)報技術(shù)，突破基于LRFD法浮式平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)，開展海上高含硫化氫油氣田設(shè)計，開展圓筒型FPSO全船深度一體化設(shè)計，開展圓筒型FPSO臺風(fēng)來臨前遠程無人操作模式設(shè)計，開展FPSO全船主動力系統(tǒng)利日及適應(yīng)性設(shè)計，設(shè)備設(shè)施國產(chǎn)化進一步突破。

在自主施工技術(shù)方面有8項創(chuàng)新，包括自主開展浮體生產(chǎn)設(shè)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(shù)首次創(chuàng)新實施層間及艙內(nèi)管線單元化預(yù)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(nèi)高效集成的設(shè)計施工體系，首次掌握F36船板免焊后熱處理焊接技術(shù)，掌握了復(fù)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(jié)構(gòu)的高精度預(yù)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(guān)鍵技術(shù)和作業(yè)方法。

為何要自主設(shè)計建造圓筒型FPSO？青島項目組副經(jīng)理冉祥鵬表示，我國南海風(fēng)高浪大流急，船型FPSO易受其影響，需要靠內(nèi)轉(zhuǎn)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(fēng)浪流“硬剛”，但這一技術(shù)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(jīng)濟。

“海葵一號”由船體和上部功能模塊兩部分組成。據(jù)統(tǒng)計，通過技術(shù)攻關(guān)，上部功能模塊700臺關(guān)鍵設(shè)備中，有九成由我國自主設(shè)計制造，實現(xiàn)了關(guān)鍵設(shè)備自主研發(fā)應(yīng)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(nèi)。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(nèi)。

“?？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，“海葵一號”正式開始建造。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，“海葵一號”的建造周期縮短了約50%。

項目組工作人員介紹，大幅縮短建造周期，設(shè)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(shè)計方案也以在船塢施工為前提確定。工程任務(wù)需要鋪設(shè)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(shù)支持，工作人員達1900多人。

“海葵一號”陸地建造交付后，青島項目組的任務(wù)還未結(jié)束，技術(shù)和施工人員需要繼續(xù)在海上持續(xù)工作。目前，“?？惶枴币呀?jīng)在九月實現(xiàn)油田投產(chǎn)。設(shè)計團隊、施工團隊近期對設(shè)計、建造各流程進行了總結(jié)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(shù)及經(jīng)驗儲備。

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