摘要：本文以法國船級社相關(guān)規(guī)范中規(guī)定的滿足FPSO（Floating Production Storage & Offloading浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油卸油裝置）相應(yīng)船級10年以上換證檢驗(yàn)時(shí)結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)最基本的要求為基礎(chǔ)，結(jié)合“南海奮進(jìn)”FPSO的具體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，就其塢修期間有關(guān)主船體區(qū)域（ship area）和近海區(qū)域（offshore area）的勘驗(yàn)方法、結(jié)構(gòu)構(gòu)件屬性及勘驗(yàn)范圍作了初步敘述。

關(guān)鍵詞：FPSO；結(jié)構(gòu)；勘驗(yàn)要求

中圖分類號(hào)：U672文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)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(jìn)”FPSO（以下簡稱FPSO）具有鋼質(zhì)船體、無推進(jìn)動(dòng)力裝置、利用內(nèi)轉(zhuǎn)塔式不解脫單點(diǎn)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(jié)構(gòu)吃水17.50 m、滿載載重量150 000 DWT。主船體由首部區(qū)域、貨油艙區(qū)域、機(jī)泵艙區(qū)域和尾部區(qū)域4個(gè)部分組成。生活樓、直升飛機(jī)甲板、外輸系統(tǒng)位于船尾，單點(diǎn)系泊系統(tǒng)和火炬塔位于船首，主發(fā)電站和工藝生產(chǎn)流程設(shè)備等設(shè)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(chǎn)至今，從未進(jìn)塢保養(yǎng)修理，期間在海上不停產(chǎn)狀態(tài)下進(jìn)行了一次改造，在接近船首區(qū)域增加了LPG模塊。2011年文昌油田作業(yè)公司委托有關(guān)單位對FPSO進(jìn)行了“十年完整性”評估，評估結(jié)論是FPSO已處于“亞健康”狀態(tài)，要求盡快入塢修理。

2勘驗(yàn)?zāi)康?/p>

查勘該船體結(jié)構(gòu)存在腐蝕、變形、裂紋、破斷等嚴(yán)重缺陷，為此作好詳細(xì)記錄，向結(jié)構(gòu)狀況評估提供現(xiàn)場確鑿數(shù)據(jù)資料，以確定需要進(jìn)行修理的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。

3勘驗(yàn)原則

為了確保FPSO總體結(jié)構(gòu)狀況良好，能滿足BV船級社下一個(gè)換證檢驗(yàn)周期內(nèi)海上服役的要求，針對已經(jīng)存在結(jié)構(gòu)，塢修期間主要對如下結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的近觀檢驗(yàn)和相應(yīng)的無損檢測：

（1）主船體區(qū)域中易發(fā)生應(yīng)力集中和疲勞失效的結(jié)構(gòu)，例如參與總縱強(qiáng)度計(jì)算、高應(yīng)力的主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件和易發(fā)生結(jié)構(gòu)疲勞的連接點(diǎn)以及BV規(guī)范中要求檢驗(yàn)的結(jié)構(gòu)；

（2）近海區(qū)域中的特殊結(jié)構(gòu)和主要結(jié)構(gòu)，而對于其他結(jié)構(gòu)如主船體區(qū)域中的甲板室、設(shè)備底座及加強(qiáng)和近海區(qū)域中的次要結(jié)構(gòu)等要求進(jìn)行全面檢驗(yàn)以確保其狀態(tài)良好。

4勘驗(yàn)要求

依據(jù)BV Rules for the Classification of Offshore Units - April 2010 edition《法國船級社近海裝置入級規(guī)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(zhì)海船入級規(guī)范》（2012年01月版）規(guī)范的要求，在FPSO 10年以上換證檢驗(yàn)時(shí)，必需對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行：

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

4.1全面目視檢驗(yàn)

要求對FPSO主船體區(qū)域和近海區(qū)域的所有結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面目視檢驗(yàn)，以確保結(jié)構(gòu)狀態(tài)良好。

4.2近觀目視檢驗(yàn)

著重對FPSO主船體中的原油艙區(qū)域、近海區(qū)域中的特殊結(jié)構(gòu)與主要結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和近觀目視檢驗(yàn)要求作簡要敘述。

4.2.1原油艙區(qū)域

原油艙區(qū)域采用單甲板、單底和雙舷側(cè)結(jié)構(gòu)。上甲板、底部、舷側(cè)、中縱艙壁和內(nèi)殼縱艙壁都采用縱骨架式，沿船長方向每隔一定間距設(shè)置橫向強(qiáng)框架，典型橫向強(qiáng)框架如圖1所示。

圖1典型橫向強(qiáng)框架

原油艙在距船舯約0.4L區(qū)域內(nèi)設(shè)有4道完整的油水密橫艙壁，其中原油艙內(nèi)的橫艙壁是由3道水平桁和垂直扶強(qiáng)材組成的平面艙壁結(jié)構(gòu)；壓載水艙內(nèi)的橫艙壁是由垂直扶強(qiáng)材組成的平面艙壁結(jié)構(gòu)，其上的3道邊艙平臺(tái)與原油艙內(nèi)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(jié)構(gòu)如圖2所示。

底部左右舷各設(shè)1道縱桁，縱桁在貫穿橫艙壁時(shí)采用大肘板（BV規(guī)范上稱為Buttress結(jié)構(gòu)）以加強(qiáng)橫艙壁，如圖3所示。

圖2典型橫艙壁水平桁

圖3Butress結(jié)構(gòu)

近觀目視檢驗(yàn)：

（1）橫向強(qiáng)框架中上甲板強(qiáng)橫梁端肘板趾端與內(nèi)殼縱艙壁連接處，見圖1；（2）橫向強(qiáng)框架中單底肋板的端肘板趾端與內(nèi)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(nèi)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(jié)構(gòu)；（6）工藝水艙和污油水艙艙室內(nèi)部的水平桁趾端；（7）外底板縱骨穿過各橫艙壁和橫向強(qiáng)框架處的加強(qiáng)肘板；（8）上甲板縱骨穿過各橫艙壁和橫向強(qiáng)框架處的加強(qiáng)肘板；（9）輕重載水線區(qū)域舷側(cè)縱骨與橫向強(qiáng)框架交叉處結(jié)構(gòu)；（10）內(nèi)殼縱艙壁在其折角線處與各邊艙平臺(tái)連接處結(jié)構(gòu)；（11）原油艙內(nèi)的管隧結(jié)構(gòu)；（12）外底板上的放泄塞及其標(biāo)志，需將放泄塞擰出，以對結(jié)構(gòu)內(nèi)部檢查；（13）舷側(cè)排放口附近外板及加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。

4.2.2近海區(qū)域

4.2.2.1內(nèi)轉(zhuǎn)塔區(qū)域

內(nèi)轉(zhuǎn)塔區(qū)域有1個(gè)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(tái)結(jié)構(gòu)支撐，圓筒形艙壁內(nèi)部還有1個(gè)高度為8 m的單點(diǎn)系泊艙（Submerged Turred Production，縮寫為STP艙）。STP艙是由上圓環(huán)、中間圓錐形艙壁、下圓環(huán)、放射形的強(qiáng)框架組成。中間圓錐形艙壁的上部由上圓環(huán)及8 m平臺(tái)組成，下部由下圓環(huán)支撐，放射形的強(qiáng)框架布置在12 m的圓筒形艙和STP艙錐形艙壁及上下圓環(huán)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(diǎn)艙中縱剖面

近觀目視檢驗(yàn)：

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

4.2.2.2上甲板上部模塊

生產(chǎn)流程模塊1和2、熱介質(zhì)模塊和主發(fā)電機(jī)模塊4個(gè)模塊結(jié)構(gòu)相似，都是由與上甲板焊接固定的壁式支墩結(jié)構(gòu)和位于壁式支墩結(jié)構(gòu)上方的模塊甲板板架結(jié)構(gòu)兩部分組成。模塊甲板板架結(jié)構(gòu)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(dòng)。

臨時(shí)儲(chǔ)貨平臺(tái)則是由甲板板架與壁式支墩結(jié)合成一整體的結(jié)構(gòu)，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(dòng)。

回收處理系統(tǒng)和儲(chǔ)罐分別位于上甲板上方的幾個(gè)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(jié)構(gòu)（對上甲板結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)）相連，支墩的1端固定，另外幾端沿船長方向可以滑動(dòng)。

近觀目視檢驗(yàn)：

（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(jié)構(gòu)及加強(qiáng)；（4）撬塊底座；（5）模塊甲板板架結(jié)構(gòu)；（6）模塊甲板框架結(jié)構(gòu)；（7）上甲板與各支墩對應(yīng)的縱橫向結(jié)構(gòu)及加強(qiáng)。

圖5典型橫向壁式支墩

圖6模塊抗扭結(jié)構(gòu)

4.2.2.3火炬塔

火炬塔是由各規(guī)格圓管組成的四邊形桁架結(jié)構(gòu)，主要由弦桿和連接弦桿的撐桿組成。

近觀目視檢驗(yàn)：

（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(jié)點(diǎn)部位；（3）火炬塔架的插入主船體的支撐柱體及其鄰近結(jié)構(gòu)。

4.2.2.4上甲板吊機(jī)

上甲板共有5臺(tái)基座式吊機(jī)，分別位于上甲板的左舷FR139肋位、右舷FR83肋位、機(jī)泵艙區(qū)域及尾部外輸區(qū)域。

近觀目視檢驗(yàn)：

（1）基座柱體自身結(jié)構(gòu)及焊縫；（2）基座柱體與上甲板連接處的加強(qiáng)肘板；（3）基座柱體與上甲板下面的強(qiáng)橫梁及加強(qiáng)連接處。

4.2.2.5直升飛機(jī)甲板

直升飛機(jī)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(jié)構(gòu)組成。

近觀目視檢驗(yàn)：

（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(jié)構(gòu)的管節(jié)點(diǎn)部位；③管子桁架支撐結(jié)構(gòu)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(gè)軟管卷車底座，位于船尾左舷的上甲板上。

近觀目視檢驗(yàn)：

（1）管卷車底座自身結(jié)構(gòu)；②軟管卷車底座和上甲板與之對應(yīng)的（加強(qiáng)）結(jié)構(gòu)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(yàn)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件是否測厚，根據(jù)近觀檢驗(yàn)結(jié)果確定。其他經(jīng)目視檢驗(yàn)后認(rèn)為是可疑區(qū)域及現(xiàn)場驗(yàn)船師認(rèn)為需要測厚的區(qū)域都必須進(jìn)行測厚，測厚的結(jié)構(gòu)若其腐蝕量超過了BV規(guī)范要求，則需要對這些結(jié)構(gòu)采取換板或其他修理措施（補(bǔ)焊等）。

4.4密性試驗(yàn)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(chǔ)存產(chǎn)品邊界的所有貨油艙壁板。

4.5 焊縫無損檢測

以FPSO當(dāng)年設(shè)計(jì)建造時(shí)708所和大連新船重工船研所的相關(guān)計(jì)算報(bào)告、CCSI湛江分公司2011年年底的十年完整性評估報(bào)告、BV船級社的Hull Inspection Database報(bào)告以及BV規(guī)范中關(guān)于大于10年換證檢驗(yàn)的相關(guān)要求為基礎(chǔ)，選擇若干有代表性的結(jié)構(gòu)連接點(diǎn)處的焊縫進(jìn)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(xiàn)場關(guān)于以上選取的代表性焊縫的檢測結(jié)果而決定是否擴(kuò)大檢測范圍。若BV現(xiàn)場驗(yàn)船師認(rèn)為需要進(jìn)行相應(yīng)無損檢測的焊縫，業(yè)主必須按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行無損檢測，并形成正式的經(jīng)BV現(xiàn)場驗(yàn)船師認(rèn)可的檢測報(bào)告。

4.6載重量檢驗(yàn)

參照IMO A.749(18)、IMO MODU規(guī)則，塢修期間新增及換新結(jié)構(gòu)重量變化若小于空船重量的1%，無需重新進(jìn)行傾斜試驗(yàn)、裝載與穩(wěn)性計(jì)算。

5結(jié)語

在FPSO塢修期間，通過對其整體結(jié)構(gòu)狀況進(jìn)行詳細(xì)的勘驗(yàn)，目的是發(fā)現(xiàn)對FPSO結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和疲勞壽命有關(guān)鍵潛在影響的缺陷，并結(jié)合FPSO的結(jié)構(gòu)圖紙等資料，徹底對這些結(jié)構(gòu)缺陷進(jìn)行及時(shí)完善的修理，以確保FPSO后續(xù)服役期間的結(jié)構(gòu)安全可靠。

參考文獻(xiàn)

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國船級社近海裝置入級規(guī)范, 2010.

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國船級社鋼質(zhì)海船入級規(guī)范》, 2012.

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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(shù)咨詢、評估和檢驗(yàn)工作。

收稿日期：2013-08-20