“南海奋进”FPSO坞修结构勘验要求

摘要：本文以法国船级社相关规范中规定的满足FPSO（Floating Production Storage & Offloading浮式生产储油卸油装置）相应船级10年以上换证检验时结构检验最基本的要求为基础，结合“南海奋进”FPSO的具体结构特点，就其坞修期间有关主船体区域（ship area）和近海区域（offshore area）的勘验方法、结构构件属性及勘验范围作了初步叙述。

关键词：FPSO；结构；勘验要求

中图分类号：U672文献标识码：A

Existed Structure Survey Requirements for “Nan Hai Fen Jin”FPSO During Docking Repair

ZHANG Wensheng

( China Classification Society Industrial Corp, Shenzhen 518067 )

Abstract: Based on general requirements of structural surveys for one-decade above class renewal survey for FPSO(Floating Production Storage & Offloading) in related rules of BV classification and embodied the structural features of “nan hai fen jin” FPSO, the article mostly pays attention to preliminary narration of survey methods and structural member attributes and survey scope for ship area and offshore area during docking repair.

Key words: FPSO;structure;survey requirement

1概述

“南海奋进”FPSO（以下简称FPSO）具有钢质船体、无推进动力装置、利用内转塔式不解脱单点系泊，入法国船级社（BV）。FPSO总长262.20 m、型宽46.00 m、型深24.60 m、工作吃水16.50 m、结构吃水17.50 m、满载载重量150 000 DWT。主船体由首部区域、货油舱区域、机泵舱区域和尾部区域4个部分组成。生活楼、直升飞机甲板、外输系统位于船尾，单点系泊系统和火炬塔位于船首，主发电站和工艺生产流程设备等设于上甲板上方的模块甲板上。FPSO于2002年7月正式在南海文昌13-1/2油田投产至今，从未进坞保养修理，期间在海上不停产状态下进行了一次改造，在接近船首区域增加了LPG模块。2011年文昌油田作业公司委托有关单位对FPSO进行了“十年完整性”评估，评估结论是FPSO已处于“亚健康”状态，要求尽快入坞修理。

2勘验目的

查勘该船体结构存在腐蚀、变形、裂纹、破断等严重缺陷，为此作好详细记录，向结构状况评估提供现场确凿数据资料，以确定需要进行修理的结构构件。

3勘验原则

为了确保FPSO总体结构状况良好，能满足BV船级社下一个换证检验周期内海上服役的要求，针对已经存在结构，坞修期间主要对如下结构进行详细的近观检验和相应的无损检测：

（1）主船体区域中易发生应力集中和疲劳失效的结构，例如参与总纵强度计算、高应力的主要结构构件和易发生结构疲劳的连接点以及BV规范中要求检验的结构；

（2）近海区域中的特殊结构和主要结构，而对于其他结构如主船体区域中的甲板室、设备底座及加强和近海区域中的次要结构等要求进行全面检验以确保其状态良好。

4勘验要求

依据BV Rules for the Classification of Offshore Units - April 2010 edition《法国船级社近海装置入级规范》（2010年04月版）和BV rules for the classification of steel ships - January 2012 edition《法国船级社钢质海船入级规范》（2012年01月版）规范的要求，在FPSO 10年以上换证检验时，必需对其结构进行：

（1）全面目视检验；（2）近观目视检验；（3）超声波测厚：（4）舱室密性试验；（5）焊缝无损检测；（6）载重量检验等6个方面详尽的检验。

4.1全面目视检验

要求对FPSO主船体区域和近海区域的所有结构进行全面目视检验，以确保结构状态良好。

4.2近观目视检验

着重对FPSO主船体中的原油舱区域、近海区域中的特殊结构与主要结构的结构特点和近观目视检验要求作简要叙述。

4.2.1原油舱区域

原油舱区域采用单甲板、单底和双舷侧结构。上甲板、底部、舷侧、中纵舱壁和内壳纵舱壁都采用纵骨架式，沿船长方向每隔一定间距设置横向强框架，典型横向强框架如图1所示。

图1典型横向强框架

原油舱在距船舯约0.4L区域内设有4道完整的油水密横舱壁，其中原油舱内的横舱壁是由3道水平桁和垂直扶强材组成的平面舱壁结构；压载水舱内的横舱壁是由垂直扶强材组成的平面舱壁结构，其上的3道边舱平台与原油舱内横舱壁上的3道水平桁都在同一水平面上。典型的横舱壁水平桁结构如图2所示。

底部左右舷各设1道纵桁，纵桁在贯穿横舱壁时采用大肘板（BV规范上称为Buttress结构）以加强横舱壁，如图3所示。

图2典型横舱壁水平桁

图3Butress结构

近观目视检验：

（1）横向强框架中上甲板强横梁端肘板趾端与内壳纵舱壁连接处，见图1；（2）横向强框架中单底肋板的端肘板趾端与内壳纵舱壁连接处，见图1；（3）横舱壁上的水平桁材端肘板趾端与内壳纵舱壁连接处，见图2；（4）横舱壁上的水平桁与横舱壁、中纵舱壁连接处，见图2；（5）图3所示的Buttress结构；（6）工艺水舱和污油水舱舱室内部的水平桁趾端；（7）外底板纵骨穿过各横舱壁和横向强框架处的加强肘板；（8）上甲板纵骨穿过各横舱壁和横向强框架处的加强肘板；（9）轻重载水线区域舷侧纵骨与横向强框架交叉处结构；（10）内壳纵舱壁在其折角线处与各边舱平台连接处结构；（11）原油舱内的管隧结构；（12）外底板上的放泄塞及其标志，需将放泄塞拧出，以对结构内部检查；（13）舷侧排放口附近外板及加强结构。

4.2.2近海区域

4.2.2.1内转塔区域

内转塔区域有1个直径为12 m的圆筒形舱壁，它由外底板一直延伸到上甲板，其中圆筒形舱壁有多层平台结构支撑，圆筒形舱壁内部还有1个高度为8 m的单点系泊舱（Submerged Turred Production，缩写为STP舱）。STP舱是由上圆环、中间圆锥形舱壁、下圆环、放射形的强框架组成。中间圆锥形舱壁的上部由上圆环及8 m平台组成，下部由下圆环支撑，放射形的强框架布置在12 m的圆筒形舱和STP舱锥形舱壁及上下圆环之间，沿中间圆锥形舱壁的圆周方向每隔30。布置，如图4所示。

图4单点舱中纵剖面

近观目视检验：

（1）包括10 810 mm平台及该平台以下的FR255和FR275横舱壁、左右距中7 425 mm纵舱壁、8 000 mm平台及底部结构；（2）STP舱结构，包括圆筒内8 m平台及上圆环、中间圆锥形舱壁、下圆环及放射形强框架结构。

4.2.2.2上甲板上部模块

生产流程模块1和2、热介质模块和主发电机模块4个模块结构相似，都是由与上甲板焊接固定的壁式支墩结构和位于壁式支墩结构上方的模块甲板板架结构两部分组成。模块甲板板架结构一端与壁式支墩焊接固定，另一端可以沿船长方向在壁式支墩上滑动。

临时储货平台则是由甲板板架与壁式支墩结合成一整体的结构，其中壁式支墩一端与上甲板焊接固定，另一端可以沿船长方向在上甲板上滑动。

回收处理系统和储罐分别位于上甲板上方的几个由型材组成的平面框架上，平面框架通过由型材组成的支墩与焊接在上甲板的模块支墩抗扭结构（对上甲板结构的加强）相连，支墩的1端固定，另外几端沿船长方向可以滑动。

近观目视检验：

（1）壁式支墩及其与上甲板连接的大肘板趾端；（2）型材支墩；（3）模块支墩抗扭结构及加强；（4）撬块底座；（5）模块甲板板架结构；（6）模块甲板框架结构；（7）上甲板与各支墩对应的纵横向结构及加强。

图5典型横向壁式支墩

图6模块抗扭结构

4.2.2.3火炬塔

火炬塔是由各规格圆管组成的四边形桁架结构，主要由弦杆和连接弦杆的撑杆组成。

近观目视检验：

（1）各弦杆和撑杆圆管对接处；（2）火炬塔架的弦杆和撑杆彼此相交连接的管节点部位；（3）火炬塔架的插入主船体的支撑柱体及其邻近结构。

4.2.2.4上甲板吊机

上甲板共有5台基座式吊机，分别位于上甲板的左舷FR139肋位、右舷FR83肋位、机泵舱区域及尾部外输区域。

近观目视检验：

（1）基座柱体自身结构及焊缝；（2）基座柱体与上甲板连接处的加强肘板；（3）基座柱体与上甲板下面的强横梁及加强连接处。

4.2.2.5直升飞机甲板

直升飞机甲板位于尾楼甲板室第4层甲板上面。由平面甲板板架及管子桁架支撑结构组成。

近观目视检验：

（1）管子桁架支撑与平面甲板框架之间的连接部位；（2）管子桁架支撑结构的管节点部位；③管子桁架支撑结构与尾楼甲板室第4层甲板的连接部位。

4.2.2.6尾输软管卷车底座

尾输软管卷车底座包括原油和LPG外输2个软管卷车底座，位于船尾左舷的上甲板上。

近观目视检验：

（1）管卷车底座自身结构；②软管卷车底座和上甲板与之对应的（加强）结构及其焊缝。

4.3超声波测厚

超声波测厚范围见表1。

表1超声波测厚范围

表1中所列近观检验的结构构件是否测厚，根据近观检验结果确定。其他经目视检验后认为是可疑区域及现场验船师认为需要测厚的区域都必须进行测厚，测厚的结构若其腐蚀量超过了BV规范要求，则需要对这些结构采取换板或其他修理措施（补焊等）。

4.4密性试验的液舱

（1）所有压载水舱边界；（2）与压载水舱、空舱、管隧、典型的燃油舱、泵舱、隔离舱交界的货油舱边界；（3）形成分隔储存产品边界的所有货油舱壁板。

4.5 焊缝无损检测

以FPSO当年设计建造时708所和大连新船重工船研所的相关计算报告、CCSI湛江分公司2011年年底的十年完整性评估报告、BV船级社的Hull Inspection Database报告以及BV规范中关于大于10年换证检验的相关要求为基础，选择若干有代表性的结构连接点处的焊缝进行磁粉和超声波检测。

对于原有焊缝的无损检测，可视坞修现场关于以上选取的代表性焊缝的检测结果而决定是否扩大检测范围。若BV现场验船师认为需要进行相应无损检测的焊缝，业主必须按照相关标准要求进行无损检测，并形成正式的经BV现场验船师认可的检测报告。

4.6载重量检验

参照IMO A.749(18)、IMO MODU规则，坞修期间新增及换新结构重量变化若小于空船重量的1%，无需重新进行倾斜试验、装载与稳性计算。

5结语

在FPSO坞修期间，通过对其整体结构状况进行详细的勘验，目的是发现对FPSO结构强度和疲劳寿命有关键潜在影响的缺陷，并结合FPSO的结构图纸等资料，彻底对这些结构缺陷进行及时完善的修理，以确保FPSO后续服役期间的结构安全可靠。

参考文献

[1] 法国船级社.BV rules for the classification of offshore units - April 2010 edition[S].法

国船级社近海装置入级规范, 2010.

[2] 法国船级社.BV rules for the classification of steel ships - January 2012 edition[S].法

国船级社钢质海船入级规范》, 2012.

[3] 赵耕贤.浮式生产储油船（FPSO）设计[J].上海造船, 2002（2）.

[4] 迟少艳等.全焊透在FPSO上的应用[J].上海造船, 2006（4）.

作者简介：张文生（1978-），男，助理工程师。主要从事船舶与海洋工程技术咨询、评估和检验工作。

收稿日期：2013-08-20