艏裝載模式在提油作業(yè)中的優(yōu)勢(shì)探討

陳德慶 趙學(xué)藝 陸家尉 孫鋼

摘 要：在我國(guó)南海原油外輸作業(yè)中，提油輪普遍采用外輸軟管連接方式為船舯接管，而船舯接管模式最早是為岸上終端外輸所設(shè)計(jì)的，將其用于海上外輸終端始終存在著設(shè)計(jì)上的局限性。近年來(lái)，國(guó)際海上油田為提油輪設(shè)計(jì)的艏裝載系統(tǒng)逐漸成為發(fā)展趨勢(shì)，隨著技術(shù)的日益成熟，也被納入了OCIMF的推薦，并開(kāi)始為眾多油運(yùn)公司接受。本文從介紹艏裝載系統(tǒng)出發(fā)，分析艏裝載模式相比船舯接管模式在提油作業(yè)中的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行我國(guó)南海海上外輸終端作業(yè)模式的迭代思考。

關(guān)鍵詞：船舯接管模式；艏裝載模式

1 艏裝載模式介紹

1.1 概 述

傳統(tǒng)的船舯接管模式最初是為岸上終端外輸設(shè)計(jì)的，將其用于海上終端有其一定的局限性。為海上終端設(shè)計(jì)的艏裝載系統(tǒng)適應(yīng)海上原油外輸發(fā)展趨勢(shì)，是OCIMF推薦的操作模式，并被廣大油運(yùn)公司接受。

南海海域原油開(kāi)采不斷發(fā)展，深海及邊際油田自主開(kāi)發(fā)也列入研究課題，為保障南海油田外輸作業(yè)的順利進(jìn)行以及為邊際油田開(kāi)發(fā)做好外輸技術(shù)儲(chǔ)備，本文列舉目前使用的船舯接管模式的風(fēng)險(xiǎn)，探討艏裝載模式的優(yōu)勢(shì)，見(jiàn)圖1、圖2。

1.2 艏裝載模式

在海上終端外輸作業(yè)過(guò)程中，艏裝載模式主要依靠其配套的大纜連接系統(tǒng)、外輸軟管連接系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)和安全系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)作業(yè)安全。以下對(duì)其3個(gè)配套系統(tǒng)的作業(yè)方式進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。

1） 大纜連接系統(tǒng)

提油輪接近FPSO船艉后，F(xiàn)PSO用撇纜槍將引纜拋至提油輪船艏，提油輪開(kāi)始收絞引纜直至大纜防擦鏈條連接鎖定。此方式與我國(guó)南海外輸作業(yè)大纜連接方式類似，主要不同之處是此方式通過(guò)專用絞纜機(jī)將防擦鏈條絞進(jìn)后鎖定在液壓止鏈器上，可實(shí)現(xiàn)提油輪端遙控應(yīng)急解脫，而南海外輸作業(yè)大纜連接是通過(guò)常規(guī)絞纜機(jī)絞進(jìn)防擦鏈條然后人工鎖定在止鏈器上，見(jiàn)圖3、圖4。

2） 外輸軟管連接系統(tǒng)

完成大纜連接后，通過(guò)大纜上附帶的外輸軟管引纜由專用絞車(chē)將外輸軟管接頭絞近提油輪端外輸軟管接口，然后提油輪操控外輸軟管接管裝置，對(duì)準(zhǔn)外輸軟管接頭，對(duì)接外輸軟管后由液壓爪鎖定。此外輸軟管連接裝置也可實(shí)現(xiàn)遙控應(yīng)急解脫外輸軟管。見(jiàn)圖5、圖6。

3） 監(jiān)測(cè)和安全系統(tǒng)

為了應(yīng)對(duì)海上突發(fā)事件，艏裝載系統(tǒng)配備安全系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)提油輪與終端間的相對(duì)位置（動(dòng)力定位模式）和系泊纜繩拉力（單點(diǎn)系泊模式），當(dāng)船舶相對(duì)距離或者纜繩拉力超過(guò)設(shè)定值，則安全系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警并啟動(dòng)應(yīng)急脫開(kāi)程序。同時(shí)，為了防止突然脫開(kāi)的設(shè)備撞擊甲板引發(fā)的火花，除了在個(gè)別位置采用不銹鋼材質(zhì)外，還配備了灑水系統(tǒng)，短時(shí)間內(nèi)覆蓋所有區(qū)域，并保證在失電情況下能夠啟動(dòng)灑水系統(tǒng)。

從上述介紹中可知，艏裝載系統(tǒng)中的大纜連接方式與我國(guó)南海終端現(xiàn)行的大纜連接方式相同，可延續(xù)使用。艏裝載模式與我國(guó)南海現(xiàn)有裝載模式主要區(qū)別在于外輸軟管連接方式的不同。

2 艏裝載模式優(yōu)勢(shì)分析

2.1 外輸作業(yè)流程簡(jiǎn)化

圖7為目前我國(guó)南海海上終端靠泊和船舯接管外輸六步驟。如使用艏裝載模式，3個(gè)標(biāo)注×的需拖輪協(xié)助外輸軟管操作的高風(fēng)險(xiǎn)步驟則可完全省略，大幅提高了靠泊接管的作業(yè)效率，同時(shí)由于外輸外輸軟管長(zhǎng)度僅為船舯接管的一半，不僅節(jié)約費(fèi)用，而且因外輸軟管背壓的減小可提高外輸原油速率，并減少提油輪外輸在泊時(shí)間和伴隨風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 風(fēng)險(xiǎn)消除

2.2.1 系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)

在船舯接管模式中，約260米外輸軟管的長(zhǎng)度增加了外輸軟管碰撞風(fēng)險(xiǎn)，尤其在西南季風(fēng)期提油作業(yè)中，由于風(fēng)流不一致或在內(nèi)波流影響下，外輸軟管與提油輪船艏或FPSO艉部觸碰較為頻繁。統(tǒng)計(jì)表明，每年發(fā)生約2次需要維修的損壞，且存在極端受損造成溢油的可能性。目前，只能通過(guò)采購(gòu)高品質(zhì)的外輸外輸軟管和加強(qiáng)外輸軟管維修檢測(cè)管理程序，以降低發(fā)生溢油的風(fēng)險(xiǎn)，見(jiàn)圖8、圖9。

如圖10所示，可以看出艏裝載系統(tǒng)已經(jīng)充分考慮了上述隱患，在設(shè)計(jì)上消除了類似隱患。

2.2.2 拖船相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)

船舯接管模式存在如下作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)：

（1）人員風(fēng)險(xiǎn)

大風(fēng)浪作業(yè)存在的風(fēng)險(xiǎn)。

（2）拖船受損

螺旋槳吸入輸油外輸軟管或其附屬件，造成槳葉受損或纏繞。

作業(yè)時(shí)與FPSO或提油輪距離較近，容易發(fā)生碰撞致船舶受損，見(jiàn)圖11、圖12。

（3）外輸軟管和其附件受損

受拖船螺旋槳吸入流作用，被吸入的風(fēng)險(xiǎn)；作業(yè)中接觸或碰撞而產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)，見(jiàn)圖13、圖14。

而艏裝載模式無(wú)需通過(guò)拖輪接管，因此可消除船舯接管模式中的拖輪相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)。

2.2.3 提油輪相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)

船舯裝載模式可能導(dǎo)致以下提油輪相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)：

（1）人員

大風(fēng)浪中接管作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)；設(shè)備受損引發(fā)人員風(fēng)險(xiǎn)。

（2）設(shè)備

與拖船近距離作業(yè)產(chǎn)生的碰撞風(fēng)險(xiǎn)；與拖船外輸軟管交接而產(chǎn)生的設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)，如吊機(jī)受損等。

艏裝載系統(tǒng)通過(guò)專用設(shè)備的設(shè)計(jì)可大幅降低提油輪上接管人員操作風(fēng)險(xiǎn)，并提高了接管效率。而由于無(wú)須拖船輔助，可完全消除此過(guò)程中的船舶碰撞和設(shè)備受損風(fēng)險(xiǎn)。

2.2.4 外輸延誤風(fēng)險(xiǎn)

以上風(fēng)險(xiǎn)的都可能引起外輸延誤。

2.3 作業(yè)窗口期增加

在南海強(qiáng)東北季風(fēng)季節(jié)（約5個(gè)月），按照目前外輸作業(yè)流程，第一步驟為拖輪準(zhǔn)備外輸軟管工作，當(dāng)風(fēng)速浪高超出臨界作業(yè)條件（風(fēng)速35kts或浪高3.5m）時(shí)，外輸作業(yè)將暫時(shí)中止，在東北季風(fēng)季節(jié)，處于臨界作業(yè)條件的發(fā)生概率較高。

而艏裝載模式完全省略了拖輪傳送外輸軟管相關(guān)作業(yè)，提高了外輸作業(yè)的臨界條件，增加了可作業(yè)窗口期，降低了相應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)與船舯接管模式的對(duì)比，可知艏裝載模式具有簡(jiǎn)化作業(yè)流程、消除船舯接管模式伴隨的相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)、增加作業(yè)窗口期的優(yōu)勢(shì)，直接或間接地提高了作業(yè)安全性、經(jīng)濟(jì)性，以及作業(yè)效率，建議進(jìn)行課題性研究。

參考文獻(xiàn)

[1] 陸家尉，孫鋼.《圓筒形FWPSO在中國(guó)南海海域的適用性分析》[J].《中國(guó)造船》2016.

[2] 莊建軍，武軍，王振剛. 《穿梭油輪艏裝載系統(tǒng)解析》[J].《船舶標(biāo)準(zhǔn)化工程師》2013.