崔正明

(海洋石油工程股份有限公司，天津 300461)

1 概述

1.1 浮式生產(chǎn)儲卸油裝置簡介

浮式生產(chǎn)儲卸油裝置(Floating Production Storage and Offloading System，簡稱FPSO)是集儲油、卸油、發(fā)電、油氣處理、控制、生活等功能于一體的海上油氣處理裝置。FPSO是漂浮在海面上的一個浮體，是系泊在單點系泊裝置上，圍繞單點轉(zhuǎn)動且具有風(fēng)向標(biāo)效應(yīng)的油氣生產(chǎn)裝置，它具有船舶的安全特性，如浮性、穩(wěn)性、抗沉性、耐波性和強度等，大部分FPSO本身并沒有動力，需要依靠拖輪進行拖航完成它的運輸。

1.2 FPSO拖航避碰規(guī)則

在FPSO拖航過程中，主要有以下風(fēng)險：

1)風(fēng)浪流的影響。風(fēng)、浪、流在拖航過程中會增加FPSO拖航的阻力，會讓FPSO在拖航過程中產(chǎn)生顛簸、要換，影響拖輪的操作，讓拖航操作困難，航向不穩(wěn)定等。

2)交叉作業(yè)風(fēng)險。在拖航過程中，拖帶系統(tǒng)包括了主拖輪、守護拖輪及被拖物FPSO。這個組合的長度通常可達 500 m 以上，臨時調(diào)整方向或航速非常困難。如果遇到其他航行的船舶，需要提前預(yù)警以防止碰撞，而且作業(yè)過程中要保證信息傳達的準(zhǔn)確，溝通流暢。

FPSO在海上拖航過程中，必須遵循“國際海上避碰規(guī)則”、船舶檢驗機構(gòu)對海船信號設(shè)備的規(guī)定，同時，作為被拖物，還應(yīng)該滿足各種標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范對航行燈、信號燈的設(shè)計和安裝要求。

FPSO對外的燈光信號分為航行燈、信號燈、號型等。FPSO對外的燈光信號是直接關(guān)系到FPSO安全的可視信號，因此FPSO上設(shè)置的燈光信號應(yīng)嚴格遵照船舶有關(guān)航行信號設(shè)備規(guī)范和海上平臺關(guān)于導(dǎo)航的等設(shè)備的規(guī)范進行設(shè)置，以使所設(shè)置的燈光能正確地對外表達FPSO的位置、狀態(tài)和動向。航行燈、信號燈不僅要在日沒至日出期間點燃，并且在能見度不良或其他一切認為必要的情況下，同樣要能點燃，并顯示。

臨時導(dǎo)航系統(tǒng)的目的：為了保證被拖物的安全，避免遭到來往航行及作業(yè)船舶的碰撞而安裝的可視信號系統(tǒng)。

根據(jù)國際海上避碰公約，一被拖船或被拖物體應(yīng)顯示：

1) 兩盞弦燈；2) 一盞艉燈；3) 當(dāng)拖帶長度超過 200 m 時,在最易見處顯示一個菱形體號型；4) 如寬度為 25 m 或 25 m 以上時,在兩側(cè)最寬處或接近最寬處,另加兩盞環(huán)照白燈；5) 如長度超過 100 m,在1)和2)項規(guī)定的號燈之間,另加若干環(huán)照白燈,使得這些燈之間的距離不超過 100 m；6) 在最后一艘被拖船舶或物體的末端或接近末端處,顯示一個菱形體號型,如果拖帶長度超過 200 m 時,在盡可能前部的最易見處另加一個菱形體號型。

國際海上避碰公約中，定義了如下臨時導(dǎo)航系統(tǒng)：

“舷燈”是指右舷的綠燈和左舷的紅燈，各在112.5°的水平光弧內(nèi)顯示不間斷的燈光，其裝置要使燈光從船的正前方到各自一舷正橫后22.5°內(nèi)分別顯示。長度小于 20 m 的船舶，其舷燈可以合并成一盞，裝設(shè)于船的首尾中心線上。

“艉燈”是指安置在盡可能接近船艉的白燈，在135°的水平弧內(nèi)顯示不間斷的燈光，其裝置要使燈光從船的正后方到每一舷67.5°內(nèi)顯示。

“閃光燈”是指每隔一定時間以頻率為閃120次/min或120次以上的號燈。

并且根據(jù)避碰公約，以上號燈應(yīng)該在3海里處能夠被看到。

2 FPSO臨時導(dǎo)航系統(tǒng)選擇

以某條30萬t級FPSO拖航為例，其拖帶長度已超過了 500 m，根據(jù)國際海上避碰公約，設(shè)置了以下臨時導(dǎo)航系統(tǒng)：

1) 在左舷最外側(cè)，設(shè)置了一個紅色舷燈；

2) 在右舷最外側(cè)，設(shè)置了一個綠色舷燈；

3) 在船艉突出的小平臺上，設(shè)置了一個白色艉燈；

4) 在左右舷突出的甲板上，每一舷都設(shè)置了6盞白色環(huán)照燈；

5) 因為進出的港口有航空口岸，有飛機來往，而FPSO的火炬臂最高處距海平面超過了 70 m，為防止飛機碰撞，在火炬臂最頂端設(shè)置一盞紅色閃光燈；

6) 在船艉生活樓后，設(shè)置了一個黑色菱形號型。

2.1 舷燈、艉燈

由于本次拖航期間，F(xiàn)PSO上沒有發(fā)電機啟動，沒有電源，因此所選用的號燈均為太陽能供電型。如圖1所示。

圖1 選用的舷燈、艉燈

太陽能供電型的航行燈無需安裝電纜，一次充電后可用 150 h，并且無需更換燈泡。

在航行燈上，有雙重開關(guān)，可以使航行燈持續(xù)工作，也可以使航行燈夜間自動開啟工作，白天自動關(guān)閉。由于船舷燈需要特定角度，所以在航行燈透鏡內(nèi)設(shè)置了專用擋板，以滿足航行需要。具體的航行燈選用型號見表1。

表1 航行燈型號

2.2 環(huán)照燈、閃光燈

本次選用的環(huán)照燈、閃光燈均為太陽能供電型，環(huán)照燈為白色常亮，閃光燈為紅色閃爍。因為在進出的港口附近有飛機起落，而拖航的FPSO最高處為火炬臂，距水面高度達到了 75 m，因此需要在火炬臂最高處安裝一盞紅色閃光燈，以提示飛機的避讓。閃光燈閃爍的頻率為120次/min。

因為FPSO長度近 300 m，在FPSO左右船舷安裝了白色環(huán)照燈，以顯示FPSO的外形輪廓。閃光燈和環(huán)照燈水平光弧均為360°。如表2。

表2 環(huán)照燈、閃光燈型號

2.3 號型

號型是用于顯示航行或拖航船舶的動態(tài)、種類和工作性質(zhì)的的信號，分為球體、圓柱體、圓錐體、菱形等黑色形體，需要在白天能夠顯示。根據(jù)避碰公約，拖帶長度大于 200 m 的被拖物，被拖物在船尾顯見處應(yīng)按照一個黑色菱形號型

3 航行燈最大可見距離

拖航期間，航行燈最大可見距離的要求為 3 n mile 以上，即光能見距離，燈所能照射的最大距離，可以通過下式進行計算：

(1)

其中，I為燈光強度(cd)；E為目視光線最小強度(為0.67cd/n mile2)；T為空氣中光的傳播系數(shù)(通常為0.85)；d為光力能見距離(m);D值為考慮地面蒙氣差和地面曲率等影響后，測試者理論上能看到的物體的最大距離，由公式(2)確定：

(2)

其中,e為測試者所站位置的眼高(m)，H為被測物體的高度(m)。

通過上面公式的計算，本項目所選用的各個航行燈符合要求。

4 航行燈安裝

對于航行燈的安裝有如下要求：

舷燈應(yīng)對稱布置在與縱中線面中的垂直線上，最好裝在舷側(cè)；雙色燈裝在船縱中線面中；舷燈的安裝高度不超過前桅燈高度的3/4。

本次拖航距離較長，安裝航行的支架需要適應(yīng)海洋環(huán)境，因此，選用的支架均為鋼支架并進行噴漆防腐處理，航行燈的底座為圖2所示。支架的法蘭盤與航行燈底座吻合并可以用螺栓固定。

圖2 航行燈安裝的地面法蘭盤

5 結(jié)語

浮式生產(chǎn)儲卸油裝置的臨時導(dǎo)航系統(tǒng)是其拖航工作中非常重要的一部分，拖航的可靠性以及導(dǎo)航系統(tǒng)的穩(wěn)定性是安全拖航的最大保障，沒有臨時導(dǎo)航系統(tǒng)，拖航的安全就無從提起，它為拖航工作保駕護航。

因此，在臨時導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計、建造和安裝過程中要嚴格遵守規(guī)章準(zhǔn)則，將拖航的安全隱患降到最低，使拖航可靠地運行。