FPSO生活模块典型舱室的设计与布置

付金丽++祝文倩

摘要：本文基于目前FPSO产品中生活模块设计与建造普遍采用的公约、规范及标准，深入分析和研究了典型舱室布置、通道及扶梯规划的相关技术要求，探讨了其在FPSO生活模块设计中的要点，以及人体工效学在工程设计中的运用。

关键词：FPSO；生活模块；舱室布置；人体工效学

中图分类号：U674.98 文献标识码：A

Typical Cabin Arrangement of FPSO Accommodation Module

FU Jinli， ZHU Wenqian

（Guangzhou Marine Engineering Corporation， Guangzhou 510250）

Abstract：Based on the conventions， regulations and standards for design and construction of FPSO accommodation module， this paper analyzes the essentials， difficulties and the application of ergonomics in the design of the typical cabin arrangement， passage and stairs.

Key words： FPSO； Accommodation module； Cabin arrangement； Passage and stairs； Ergonomics

1 前言

浮式生产储油裝置（FPSO）被称作“海上石油工厂”，其长时间停泊于海上，对原油进行初步加工及储存作业，是集人员居住与生产指挥于一体的大型综合性海上石油生产基地。FPSO的生活模块，作为船上人员办公、居住、娱乐休闲的场所，其内部空间的布局关系到船上人员的工作和生活，对人员的身心健康有着直接影响。因此，生活模块的设计必须做到安全合理、科学经济，以符合相关公约与规范的要求为前提，同时保证船上人员长期在海上工作和生活的方便性与舒适度。图1是由超大型油轮（VLCC）改装成的“伊利亚贝拉”号FPSO。

图1 VLCC改装FPSO——“伊利亚贝拉”号

FPSO所入船级社应是国际船级社协会（IACS）成员，同时要在近海石油开采领域具有一定的检验经验，并建立起一套完整的规范和FPSO入级发证程序。目前，国际公认的满足上述要求的船级社有4家：ABS（美国船级社）、DNV（挪威船级社）、BV（法国船级社）和LR（英国劳氏船级社）。各大船级社在FPSO的设计与建造方面相继出版和修订了较为完善的规范与标准，其基本原则趋于一致，但在具体设计参数要求上存在一定差异。此外，若FPSO作业的油田属于某国领海区域，则还须满足该国的相关标准规定；若FPSO在没有相应规定的国际海域进行作业，则船级社应提供一个能被政府部门、保险公司或其他团体所接受的独立标准。

本文针对ABS在FPSO生活模块设计与建造中涉及到的规范与标准进行了分析与研究，除遵循ABS关于海上设施船员可居性指南[1]及关于人体工效学在船舶系统中的指导说明[2]的相关要求外，还要遵守国际海事组织（IMO）关于海上人命安全公约（SOLAS）[3]，以及国际劳工组织（ILO）的相关公约之有关内容。

2 FPSO生活模块的设计技术路线

FPSO可划分成作业生产区、动力系泊区与生活居住区三大相对独立的区域，以适应模块化技术的运用。生活模块分类：按其结构形式，分为框架式、板壳式和组合式；按总体构造型式，分为双通道式和单通道式；按是否能够移动，分为固定式和搬迁式。

FPSO生活模块的设计技术路线，一般可分为以下几个步骤（如图2所示）

图2 FPSO生活模块的设计技术路线

首先，应根据设计任务书的要求，收集研究国内、外有关资料，查阅相关公约、规范及标准。如中船澄西船舶（广州）有限公司的“玛丽卡”、“萨卡里玛”FPSO改装项目，其业主为巴西国家石油公司，目标作业区域也在巴西海域，所以除符合入级船级社的有关规范要求外，还应满足巴西当局对生活模块设计与建造相关的NR系列标准的要求。其次，FPSO的系泊类型和船体主尺度、各生产模块及甲板上其他主要设备与结构的布置都会影响到生活模块的设计。此外，设计任务书虽然提供了大量设计依据，但前期设计的调研工作仍然必不可少，设计工作者可以通过调研作业区域的地理环境、经营方式、建造周期与经济成本等，分析FPSO生活模块设计与建造的可行性。图2中虚线部分为本文重点讨论的技术要点与难点问题。最后，通过正确选取材料设备、优化结构和工艺来降低生活模块的总重量与建造成本，完善设计方案。

3 生活模块典型舱室的划分与布置

FPSO生活模块应远离危险区域和大型机械设备，以防止可燃气体积聚而引起火灾与爆炸，同时也可减少机械振动与噪声所带来的干扰，为人员提供一个相对安静舒适的环境。因此，生活模块一般都是布置在船体的艏端或艉端。通常，生活模块需要布置居住舱室、公共舱室、卫生舱室、办公舱室、炊事舱室和医疗舱室等典型舱室，室外设有救生艇、消防炮等救生消防设备，模块顶部或附近的安全区域则往往用于布置直升机甲板。由于生活模块容纳了众多单元舱室与功能处所，各房间的面积、舱室布置、室内家具、仪器设备的选型摆放，以及色卡颜色的选择等，都会影响设计的实用性、人性化、舒适性与美观程度，是一项细致而复杂的工程。

（1） 居住舱室

根据ABS规范的要求：为保证长期在海上作业的人员能够充分自由地作息，起居舱室净高应不小于2030mm，每间房人数不得超过两人，且海上设施经理、生产主管、维修主管、设备工程师等应设置单人间，单、双人间甲板面积分别不小于8.5m2和10m2。endprint

同时，卧室不得与货物、机器舱室、厨房、仓库、烘干房或公共卫生区域直接相通，且内部舱壁与外部舱壁应使用钢材或其他经认可的材料建造，并保证一定的隔热、水密和气密性；床铺最小面积为203cm×96.5cm、离甲板高至少30cm、净高为81cm以上；每个人员还应配备衣柜、抽屉等。

（2） 公共舱室

公共舱室包括：餐厅、医务室、健身房、候机室、娱乐室、阅读室、吸烟室等舱室。其中，餐厅应与居住舱室隔开，尽可能靠近厨房及通道，并保证良好的通风与光线。餐厅甲板占有面积应按照可能同时用膳的最大人数进行布置，并不小于1.7m2/人。

医务室应由诊疗室和病房组成，病房尽可能与诊疗室隔开，所需病床的数量应由主管当局规定；医务室应与医护人员的居住舱室相邻，且便于直接通往直升机甲板进行重症转移。

FPSO上的工作人员作业和生活环境比普通船员艰苦，工作时间也较长，因此应在尽可能的条件下规划出满足船上人数比例的健身、休闲、娱乐场所。这些区域应保证空气流畅、光线充足、交通便利、面积充裕，以帮助船员缓解长期海上作业所带来的身心疲惫与精神压力。

（3） 卫生舱室

卫生舱室包括：更衣室、盥洗室、洗衣间、卫生间等舱室。根据FPSO总吨位来确定相应卫生设备，并按每6人或少于6人设一只抽水马桶、一个浴缸或淋浴器、一个冷热水洗脸池；还应在船上适当位置设置公用卫生间，其单间面积不小于1m2；当船上人员总数超过100人时，可考虑适当减少卫生设施数目。

更衣室是用于船上人员存放、更换工作服的处所，应布置于作业区与生活区的过渡位置，且还应设置一定数量的卫生设施以便人员使用。同时，还应在洗衣间、更衣室适当配备洗衣、烘衣和烫衣设备。

（4） 办公舱室

办公舱室包括：办公室、会议室、实验室、集控间、工作间等舱室。应根据各舱室功能特点配备相应的家具设施及消防设备。例如：办公室、会议室应配备桌椅、资料柜、电话与局域网接口、投影仪等办公设施；无线电室、集控间则需要布置无线监测、系泊控制、消防、可燃气体与海底探测、扩音装置和警报系统，以及货油控制系统等电子设备

（5） 炊事舱室

炊事舱室包括：厨房、冷冻库、冷藏库、食品贮藏间、食品缓冲间、配餐间等舱室，其主要功能是食物贮藏、食材备料、烹饪及餐具洗涤等。

厨房因其特殊的工作环境与功能，其布置应靠近食品库与餐厅酒吧等公共舱室，且不宜设置在高温处所之上，还要避免其油烟、污水影响周边居住、办公舱室，以及与卫生舱室的相互影响；厨房内部应采用防火、防漏、防潮材料，外露表面应具有低播焰性，保证卫生防火的等级要求；表面处理应满足不沾染油污、易清洗，且材料容重不能过大；还要考虑局部重量的分配问题，结构上要易于建造，有利于室内采光与通风，且温湿度适宜。

炊事舱室需配置为全体人员准备食物所必需的加工设备和餐具清洗设施，各种设备设施应尽可能结实耐用、易于维修和清洗。在设计阶段，必须根据人员数量及补给周期，核算各食品库的面积、库容，以及各炊事设备的用电情况。

（6） 设备舱室

设备舱室包括：主开关室、应急开关室、主电变间、空调间、蓄电池间、泡沫间、CO2间等舱室。FPSO生产和加工模块的电力系统、通信系统、仪表系统等很多都需要接入生活模块的电气功能房间，以便作业人员对其进行监控。尤其是对电气设备相对集中的ENIF、CER、TER等舱室的布置，应使其功能房间专属化。此外，应急开关室、应急蓄电池间等舱室一般用于紧急情况，规范要求设在破舱水线以上、破损稳性假定的范围之外和易于到达的处所内。而各类贮藏设备间则一般设在主甲板上不宜做生活舱室的部位。

（7） 其他舱室

其他舱室包括：储藏室、梯道、内走道、外走道等舱室与通道。这类处所不仅关系船上人员的日常工作和生活，还牵涉到人身安全、消防逃生等问题，极易存在安全隐患，在设计中不可轻视。

4 典型舱室的布置要点

舱室布置要求合理地组织、利用和分配空间，充分提高有限空间的使用率，尽量通过形、色、质的变化等造型手段扩大空间感；同时，考虑到FPSO的耐波性、噪声、振动、温湿度变化等各种因素的影响，最大限度地获取自然通风和采光度，尽量做到布置紧凑、使用方便舒适。因此，需要注意以下几点：

4.1 统筹布置存在关联的处所

应统筹安排功能上存在相互关联的处所，除考虑尽量集中布置外，还应垂向考虑层与层之间的关系。例如：炊事舱室上下层甲板对齐布置，或尽可能布置于一舷，这样既方便使用又简化管路设计，避免污水管穿过其他舱室，还便于集中排放。

工作人员的住舱、办公室位置应力求接近工作地点，并设有方便的通道和梯道，以便在恶劣的气候条件或紧急情况下迅速、安全地到达。例如：紧急响应中心一般布置于住舱出口附近；医护人员的住舱与医务室相邻布置等。对于工作性质相近或同性别的船员舱室也应尽量相邻布置。

4.2 兼顾经济性与人性化原则

FPSO生活模块所提供的空间是有限而宝贵的，如何权衡经济性与舒适性，是贯穿整个设计过程的关键性问题。为控制建造成本、缩短生产周期，选取合理的建造材料及科学的施工工艺是至关重要的，但高效利用舱内空间和科学规划舱室布局，则是从根本上改善居住使用条件、简化工艺流程、缩减施工成本及运营成本的最为直接有效的途径。

船舶人体工效学研究的主要是环境与安全系统的要求、人机协调性、人的影响因素三大方面。可从工作环境、生活环境、交通环境中人体舒适度着手，包括分析人在船上静态与动态作业时的心理、生理机能、作业疲劳程度等内容，力求使设计参数达到最优状态，缓解人在船上工作生活的视觉疲劳、肌肉疲劳以及精神压力。

例如：生活模塊中存在大量居住舱室，应尽可能布置在较为安静的地方，且绝对不能设置在非安全区的范围；每一层生活甲板的走廊和楼梯等通道，必须使用路标或不同颜色标记清楚；所有舱室应标记清楚用途、居住人员编号等；每层甲板的楼梯间房门和走道房门也应用不同颜色标记，以与相邻其它房间房门区分开来。表1为国际标准安全色红、蓝、黄、绿的作用及其背景色说明。endprint