FPSO 防爆墻防護能力分析

施 煒

（中遠海運重工有限公司，上海 200135）

0 引言

浮式生產儲油卸油裝置（Floating Production, Storage and Offloading Unit，FPSO）兼具水深適應范圍廣、可轉移、可重復利用、抗風浪能力強、儲油能力大等優點，已經成為海洋石油開發的重要組成部分。在惡劣的海洋環境作用下，FPSO的設備、管線和壓力容器等可能出現裂縫、穿孔甚至破裂，引發油氣泄露事故，形成大規模的油氣云，從而極易引發爆炸事故[1]，造成大規模的人員和財產損失。

根據相關數據統計[2]，1994 年～2008 年間， 英國北海作業區運行的FPSO 共發生了316 起危險事故，如圖1 所示。

圖1 FPSO 各類事故占比

圖7 防爆墻垂向中心線變形曲線

圖8 防爆墻橫向中心線變形曲線

3 結論

1）基于API 指南相關要求，設計了防爆墻防護性能評估的爆炸沖擊工況，爆炸沖擊的正壓作用時間與爆炸沖擊的超壓峰值成反比。

2）采用非線性有限元法對防爆墻在爆炸沖擊載荷作用下的結構響應進行了計算分析。結果表明，在設計爆炸工況下，防爆墻的防護性能能夠達到相關要求。

3）對不同工況下防爆墻的結構損傷進行了對比分析，結果表明防爆墻的損傷變形模式與沖擊載荷和防爆墻的結構形式有直接關系。

4）計算結果表明，爆炸沖擊載荷作用下防爆墻的結構響應與防爆墻的振動模態有相關性，需要在后續的工作中進一步深入研究。