“南海奮進”FPSO塢修結構勘驗要求

摘要：本文以法國船級社相關規范中規定的滿足FPSO（Floating Production Storage & Offloading浮式生產儲油卸油裝置）相應船級10年以上換證檢驗時結構檢驗最基本的要求為基礎，結合“南海奮進”FPSO的具體結構特點，就其塢修期間有關主船體區域（ship area）和近海區域（offshore area）的勘驗方法、結構構件屬性及勘驗范圍作了初步敘述。

關鍵詞：FPSO；結構；勘驗要求

中圖分類號：U672文獻標識碼：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

“南海奮進”FPSO（以下簡稱FPSO）具有鋼質船體、無推進動力裝置、利用內轉塔式不解脫單點系泊，入法國船級社（BV）。FPSO總長262.20 m、型寬46.00 m、型深24.60 m、工作吃水16.50 m、結構吃水17.50 m、滿載載重量150 000 DWT。主船體由首部區域、貨油艙區域、機泵艙區域和尾部區域4個部分組成。生活樓、直升飛機甲板、外輸系統位于船尾，單點系泊系統和火炬塔位于船首，主發電站和工藝生產流程設備等設于上甲板上方的模塊甲板上。FPSO于2002年7月正式在南海文昌13-1/2油田投產至今，從未進塢保養修理，期間在海上不停產狀態下進行了一次改造，在接近船首區域增加了LPG模塊。2011年文昌油田作業公司委托有關單位對FPSO進行了“十年完整性”評估，評估結論是FPSO已處于“亞健康”狀態，要求盡快入塢修理。

2勘驗目的

查勘該船體結構存在腐蝕、變形、裂紋、破斷等嚴重缺陷，為此作好詳細記錄，向結構狀況評估提供現場確鑿數據資料，以確定需要進行修理的結構構件。

3勘驗原則

為了確保FPSO總體結構狀況良好，能滿足BV船級社下一個換證檢驗周期內海上服役的要求，針對已經存在結構，塢修期間主要對如下結構進行詳細的近觀檢驗和相應的無損檢測：

（1）主船體區域中易發生應力集中和疲勞失效的結構，例如參與總縱強度計算、高應力的主要結構構件和易發生結構疲勞的連接點以及BV規范中要求檢驗的結構；

（2）近海區域中的特殊結構和主要結構，而對于其他結構如主船體區域中的甲板室、設備底座及加強和近海區域中的次要結構等要求進行全面檢驗以確保其狀態良好。

4勘驗要求

依據BV Rules for the Classification of Offshore Units - April 2010 edition《法國船級社近海裝置入級規范》（2010年04月版）和BV rules for the classification of steel ships - January 2012 edition《法國船級社鋼質海船入級規范》（2012年01月版）規范的要求，在FPSO 10年以上換證檢驗時，必需對其結構進行：

（1）全面目視檢驗；（2）近觀目視檢驗；（3）超聲波測厚：（4）艙室密性試驗；（5）焊縫無損檢測；（6）載重量檢驗等6個方面詳盡的檢驗。

4.1全面目視檢驗

要求對FPSO主船體區域和近海區域的所有結構進行全面目視檢驗，以確保結構狀態良好。

4.2近觀目視檢驗

著重對FPSO主船體中的原油艙區域、近海區域中的特殊結構與主要結構的結構特點和近觀目視檢驗要求作簡要敘述。

4.2.1原油艙區域

原油艙區域采用單甲板、單底和雙舷側結構。上甲板、底部、舷側、中縱艙壁和內殼縱艙壁都采用縱骨架式，沿船長方向每隔一定間距設置橫向強框架，典型橫向強框架如圖1所示。

圖1典型橫向強框架

原油艙在距船舯約0.4L區域內設有4道完整的油水密橫艙壁，其中原油艙內的橫艙壁是由3道水平桁和垂直扶強材組成的平面艙壁結構；壓載水艙內的橫艙壁是由垂直扶強材組成的平面艙壁結構，其上的3道邊艙平臺與原油艙內橫艙壁上的3道水平桁都在同一水平面上。典型的橫艙壁水平桁結構如圖2所示。

底部左右舷各設1道縱桁，縱桁在貫穿橫艙壁時采用大肘板（BV規范上稱為Buttress結構）以加強橫艙壁，如圖3所示。

圖2典型橫艙壁水平桁

圖3Butress結構

近觀目視檢驗：

（1）橫向強框架中上甲板強橫梁端肘板趾端與內殼縱艙壁連接處，見圖1；（2）橫向強框架中單底肋板的端肘板趾端與內殼縱艙壁連接處，見圖1；（3）橫艙壁上的水平桁材端肘板趾端與內殼縱艙壁連接處，見圖2；（4）橫艙壁上的水平桁與橫艙壁、中縱艙壁連接處，見圖2；（5）圖3所示的Buttress結構；（6）工藝水艙和污油水艙艙室內部的水平桁趾端；（7）外底板縱骨穿過各橫艙壁和橫向強框架處的加強肘板；（8）上甲板縱骨穿過各橫艙壁和橫向強框架處的加強肘板；（9）輕重載水線區域舷側縱骨與橫向強框架交叉處結構；（10）內殼縱艙壁在其折角線處與各邊艙平臺連接處結構；（11）原油艙內的管隧結構；（12）外底板上的放泄塞及其標志，需將放泄塞擰出，以對結構內部檢查；（13）舷側排放口附近外板及加強結構。

4.2.2近海區域

4.2.2.1內轉塔區域

內轉塔區域有1個直徑為12 m的圓筒形艙壁，它由外底板一直延伸到上甲板，其中圓筒形艙壁有多層平臺結構支撐，圓筒形艙壁內部還有1個高度為8 m的單點系泊艙（Submerged Turred Production，縮寫為STP艙）。STP艙是由上圓環、中間圓錐形艙壁、下圓環、放射形的強框架組成。中間圓錐形艙壁的上部由上圓環及8 m平臺組成，下部由下圓環支撐，放射形的強框架布置在12 m的圓筒形艙和STP艙錐形艙壁及上下圓環之間，沿中間圓錐形艙壁的圓周方向每隔30。布置，如圖4所示。

圖4單點艙中縱剖面

近觀目視檢驗：

（1）包括10 810 mm平臺及該平臺以下的FR255和FR275橫艙壁、左右距中7 425 mm縱艙壁、8 000 mm平臺及底部結構；（2）STP艙結構，包括圓筒內8 m平臺及上圓環、中間圓錐形艙壁、下圓環及放射形強框架結構。

4.2.2.2上甲板上部模塊

生產流程模塊1和2、熱介質模塊和主發電機模塊4個模塊結構相似，都是由與上甲板焊接固定的壁式支墩結構和位于壁式支墩結構上方的模塊甲板板架結構兩部分組成。模塊甲板板架結構一端與壁式支墩焊接固定，另一端可以沿船長方向在壁式支墩上滑動。

臨時儲貨平臺則是由甲板板架與壁式支墩結合成一整體的結構，其中壁式支墩一端與上甲板焊接固定，另一端可以沿船長方向在上甲板上滑動。

回收處理系統和儲罐分別位于上甲板上方的幾個由型材組成的平面框架上，平面框架通過由型材組成的支墩與焊接在上甲板的模塊支墩抗扭結構（對上甲板結構的加強）相連，支墩的1端固定，另外幾端沿船長方向可以滑動。

近觀目視檢驗：

（1）壁式支墩及其與上甲板連接的大肘板趾端；（2）型材支墩；（3）模塊支墩抗扭結構及加強；（4）撬塊底座；（5）模塊甲板板架結構；（6）模塊甲板框架結構；（7）上甲板與各支墩對應的縱橫向結構及加強。

圖5典型橫向壁式支墩

圖6模塊抗扭結構

4.2.2.3火炬塔

火炬塔是由各規格圓管組成的四邊形桁架結構，主要由弦桿和連接弦桿的撐桿組成。

近觀目視檢驗：

（1）各弦桿和撐桿圓管對接處；（2）火炬塔架的弦桿和撐桿彼此相交連接的管節點部位；（3）火炬塔架的插入主船體的支撐柱體及其鄰近結構。

4.2.2.4上甲板吊機

上甲板共有5臺基座式吊機，分別位于上甲板的左舷FR139肋位、右舷FR83肋位、機泵艙區域及尾部外輸區域。

近觀目視檢驗：

（1）基座柱體自身結構及焊縫；（2）基座柱體與上甲板連接處的加強肘板；（3）基座柱體與上甲板下面的強橫梁及加強連接處。

4.2.2.5直升飛機甲板

直升飛機甲板位于尾樓甲板室第4層甲板上面。由平面甲板板架及管子桁架支撐結構組成。

近觀目視檢驗：

（1）管子桁架支撐與平面甲板框架之間的連接部位；（2）管子桁架支撐結構的管節點部位；③管子桁架支撐結構與尾樓甲板室第4層甲板的連接部位。

4.2.2.6尾輸軟管卷車底座

尾輸軟管卷車底座包括原油和LPG外輸2個軟管卷車底座，位于船尾左舷的上甲板上。

近觀目視檢驗：

（1）管卷車底座自身結構；②軟管卷車底座和上甲板與之對應的（加強）結構及其焊縫。

4.3超聲波測厚

超聲波測厚范圍見表1。

表1超聲波測厚范圍

表1中所列近觀檢驗的結構構件是否測厚，根據近觀檢驗結果確定。其他經目視檢驗后認為是可疑區域及現場驗船師認為需要測厚的區域都必須進行測厚，測厚的結構若其腐蝕量超過了BV規范要求，則需要對這些結構采取換板或其他修理措施（補焊等）。

4.4密性試驗的液艙

（1）所有壓載水艙邊界；（2）與壓載水艙、空艙、管隧、典型的燃油艙、泵艙、隔離艙交界的貨油艙邊界；（3）形成分隔儲存產品邊界的所有貨油艙壁板。

4.5 焊縫無損檢測

以FPSO當年設計建造時708所和大連新船重工船研所的相關計算報告、CCSI湛江分公司2011年年底的十年完整性評估報告、BV船級社的Hull Inspection Database報告以及BV規范中關于大于10年換證檢驗的相關要求為基礎，選擇若干有代表性的結構連接點處的焊縫進行磁粉和超聲波檢測。

對于原有焊縫的無損檢測，可視塢修現場關于以上選取的代表性焊縫的檢測結果而決定是否擴大檢測范圍。若BV現場驗船師認為需要進行相應無損檢測的焊縫，業主必須按照相關標準要求進行無損檢測，并形成正式的經BV現場驗船師認可的檢測報告。

4.6載重量檢驗

參照IMO A.749(18)、IMO MODU規則，塢修期間新增及換新結構重量變化若小于空船重量的1%，無需重新進行傾斜試驗、裝載與穩性計算。

5結語

在FPSO塢修期間，通過對其整體結構狀況進行詳細的勘驗，目的是發現對FPSO結構強度和疲勞壽命有關鍵潛在影響的缺陷，并結合FPSO的結構圖紙等資料，徹底對這些結構缺陷進行及時完善的修理，以確保FPSO后續服役期間的結構安全可靠。

參考文獻

[1] 法國船級社.BV rules for the classification of offshore units - April 2010 edition[S].法

國船級社近海裝置入級規范, 2010.

[2] 法國船級社.BV rules for the classification of steel ships - January 2012 edition[S].法

國船級社鋼質海船入級規范》, 2012.

[3] 趙耕賢.浮式生產儲油船（FPSO）設計[J].上海造船, 2002（2）.

[4] 遲少艷等.全焊透在FPSO上的應用[J].上海造船, 2006（4）.

作者簡介：張文生（1978-），男，助理工程師。主要從事船舶與海洋工程技術咨詢、評估和檢驗工作。

收稿日期：2013-08-20