某新建15萬(wàn)t FPSO，位于某海域。項(xiàng)目包括船體部分、14個(gè)上部模塊、13個(gè)管廊、火炬臂和單點(diǎn)系泊系統(tǒng)，采用一體化建造方案。電儀專業(yè)焊接件主要包括電纜馬腳、電纜護(hù)管、托架支架、電儀訊設(shè)備支架等，定位焊接工作量較大。一體化安裝必須遵循結(jié)構(gòu)建造方案、吊裝運(yùn)輸方案和總裝方案等，因項(xiàng)目單體多，施工環(huán)境復(fù)雜，各專業(yè)存在交叉作業(yè)，尤其電儀專業(yè)焊接件數(shù)量較大，整體達(dá)到3萬(wàn)件，一體化工作困難顯而易見(jiàn)。為了解決此問(wèn)題，本文分析了項(xiàng)目的特點(diǎn)及施工程序，通過(guò)PDMS設(shè)計(jì)，提高了一體化定位精度，縮短了一體化設(shè)計(jì)時(shí)間，高效地解決了項(xiàng)目電儀一體化的問(wèn)題。

1 船體概況

船體主要包括：生活樓、貨油艙、吊機(jī)、單點(diǎn)塔和火炬臂等。某FPSO船體俯視示意圖如圖1所示。船體主要參數(shù)：總長(zhǎng)，258.95 m；水線間長(zhǎng)，251.35 m；型寬，48.90 m；型深，26.70 m；設(shè)計(jì)吃水，17.20 m；排水量，191 600 t；設(shè)計(jì)作業(yè)水深，429 m;設(shè)計(jì)壽命，30年，15年不進(jìn)塢；原油艙容，不小于17.1萬(wàn)m3；外輸方式，電動(dòng)深井潛水泵，艉部串靠裝/卸油；設(shè)計(jì)環(huán)境條件，100年一遇生存海況，1年一遇作業(yè)海況(主要指海洋氣候條件)；船體結(jié)構(gòu)，雙殼雙底；主電站，2臺(tái)8 500 kW透平發(fā)電機(jī)和2臺(tái)7 600 kW原油主機(jī)電站；定員，100人，自持力21天；空船質(zhì)量，約5.1萬(wàn)t，上部模塊凈質(zhì)量約9 000 t，操作質(zhì)量約1.3萬(wàn)t。

圖1 某FPSO船體俯視示意圖

2 上部模塊

某FPSO上部模塊示意圖如圖2所示。卸貨區(qū)模塊，該模塊主要是裝卸貨物的區(qū)域；電氣間電源模塊，該模塊設(shè)置了3層電氣房間，包括主開(kāi)關(guān)間、工作間、電池間，應(yīng)急開(kāi)關(guān)間、消防設(shè)備間、主變壓器間、電潛泵控制間及通風(fēng)設(shè)備等；燃?xì)馔钙诫娬灸K1和模塊2，該模塊設(shè)備主要包括透平發(fā)電機(jī)橇、柴油增壓泵橇、潤(rùn)滑油冷卻器、空氣壓縮機(jī)、空氣儲(chǔ)罐等；惰性氣體處理模塊，該模塊設(shè)備主要包括熱介質(zhì)鍋爐橇、惰性氣體發(fā)生器橇、氮?dú)獍l(fā)生器橇、熱介質(zhì)膨脹罐、熱介質(zhì)增壓泵等；熱站模塊，該模塊設(shè)備主要包括熱介質(zhì)鍋爐橇及輔助設(shè)備等；計(jì)量站模塊，該模塊設(shè)備主要包括原油計(jì)量橇、庫(kù)房、生產(chǎn)水增壓泵及濾器等；生產(chǎn)水處理模塊，該模塊設(shè)備主要包括生產(chǎn)水濾器、緊湊式氣浮橇、水力旋流器等；油處理模塊1、模塊2、模塊3，該模塊設(shè)備主要包括合格原油換熱器、一級(jí)/二級(jí)分離器、一級(jí)/二級(jí)加熱器、原油冷卻器(預(yù)留)、設(shè)備20-2段塞流捕集器、設(shè)備21-2段塞流捕集器、置換泵及濾器等；氣處理模塊，該模塊設(shè)備主要包括二級(jí)加熱器、燃料氣壓縮機(jī)橇、電站燃料氣壓縮機(jī)、鍋爐燃料氣罐、燃料氣滌氣罐、燃料氣后冷器、電站燃料氣罐等；液化氣儲(chǔ)罐模塊1和模塊2，該模塊設(shè)備主要包括換熱器、儲(chǔ)罐、塔器、壓縮機(jī)撬等。

3 單點(diǎn)系泊系統(tǒng)

某FPSO采用內(nèi)轉(zhuǎn)塔單點(diǎn)系泊系統(tǒng)。單點(diǎn)系泊系統(tǒng)船上部分主要指轉(zhuǎn)塔系統(tǒng)，分為下轉(zhuǎn)塔、上轉(zhuǎn)塔、塔架。下轉(zhuǎn)塔含鏈盤(pán)、止鏈器、I型管路、下軸承、主軸承、公用系統(tǒng)等；上轉(zhuǎn)塔分多層甲板，主要有工藝管線、關(guān)斷閥門(mén)、收發(fā)球器、中壓電纜接線箱、低壓電纜接線箱、輸出終端、液壓動(dòng)力源、滑環(huán)堆棧、絞車等提拉設(shè)備及其它輔助系統(tǒng)。塔架的作用是支撐船體，且為連接上轉(zhuǎn)塔與船體的通道。

圖2 某FPSO上部模塊示意圖

4 電儀一體化PDMS建模設(shè)計(jì)及應(yīng)用

電儀一體化PDMS建模就是在建造過(guò)程中以某一甲板片為基礎(chǔ)，在不影響吊裝的前提下，將安裝在此甲板片的各專業(yè)支架、設(shè)備底座、護(hù)管、配管管線、電儀托架、結(jié)構(gòu)格柵、欄桿、塔樓等可安裝的附件進(jìn)行焊接安裝，然后完成整體涂裝作業(yè)，再用專用小車運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，直接把各部分甲板片吊裝焊接為一個(gè)整體，達(dá)到提高施工效率的目的。

電儀一體化PDMS建模，前期需要完成精細(xì)化設(shè)計(jì)，提供支架精確定位圖，電儀一體化PDMS建模是最關(guān)鍵一步。在沒(méi)有使用電儀一體化PDMS建模以前主要是核對(duì)結(jié)構(gòu)圖紙，查看甲板片預(yù)制方案、吊裝運(yùn)輸方案和總裝方案，核實(shí)哪些區(qū)域不能安裝電儀支架。此項(xiàng)目利用電儀一體化PDMS建模，直接在數(shù)據(jù)庫(kù)抽取碰撞檢查表。碰撞檢查表主要是把小車區(qū)域、運(yùn)輸墊墩、倒運(yùn)墊墩、臨時(shí)墊墩、臨時(shí)支撐等建到模型里占位，進(jìn)行碰撞檢查。所有的碰撞形成一個(gè)表格，表格內(nèi)容主要包括支架或設(shè)備位號(hào)，碰撞設(shè)備等。根據(jù)碰撞檢查表，可以把沒(méi)碰撞的所有支架預(yù)舾裝，把小車區(qū)域和臨時(shí)墊墩碰撞的所有支架預(yù)安裝，其他所有支架總裝。電儀一體化PDMS建模工藝流程示意圖見(jiàn)圖3。

圖3 電儀一體化PDMS建模工藝流程示意圖

電儀一體化PDMS建模的優(yōu)點(diǎn)：焊接件定位精確，提高現(xiàn)場(chǎng)一體化安裝率，尤其是電纜馬腳；按照結(jié)構(gòu)方案建模，抽取碰撞檢查表，節(jié)省大量的查閱設(shè)計(jì)圖紙的時(shí)間。