Analysis of Capability Requirement of Dynamic Positioning System for Cargo Transfer Vessel at Sea

In response to the development of deep-sea oil and gas resources,which require a high degree of cooperation by crude oil transportation equipment,a new type of ship known as the cargo transfer vessel(CTV)has been developed.To provide a theoretical reference for the design and equipment of the CTV’s dynamic positioning system,in this paper,we take the new deepwater CTVas the study object and theoretically and numerically analyze its operation,wind load,current load,wave load,and navigational resistance in a range of Brazilian sea conditions with respect to its positioning and towing modes.We confirm that our proposed method can successfully calculate the total environmental load of the CTVand that the CTV is able to operate normally under the designed sea conditions.

“FPSO+CTV+普通油轮”外输作业模式风险分析

“浮式生产系统(FPSO)+原油转驳船(CTV)+普通油轮”外输作业新模式存在双重的碰撞和泄漏风险,为克服现有研究仅将事故视为单个事件的有序发生或潜在因素的层级叠加等问题,提出一种基于功能共振事故模型(FRAM)的CTV卸油模式风险分析方法。首先,基于FRAM的一般性能条件,识别导致CTV卸油事故发生的人员、技术和组织因素;其次,评价功能性能变化,用以确定关键作业环节和事故演化过程;然后,制定性能波动的防控屏障来预防事故发生。研究结果表明:CTV卸油作业存在25类风险因素和2个关键作业环节,且操作人员的综合素质、CTV的靠泊技术、CTV与FPSO间的沟通效果等是诱导事故发生的关键因素。

计及可达时间窗的远岸风场运维路线优化策略

通过构建风浪预测模型求解风电机组可运维时间窗,作为调度优化的时间约束。为最小化运维成本,考虑运维过程中服务母船(SOV)与船员转运子船(CTV)之间的运维调度问题。将不同技术人员划分为几个独立的运维班组,以运维班组技术水平、待运维风电机组故障类型、动态运维时间窗口、运维班组可连续作业时长和运维时间窗为约束条件,构建SOV-CTV运维路线优化模型。以30台待运维风电机组为仿真案例对该模型的有效性进行测试,结果表明,提出的模型可有效缩短运维总路径长度和降低运维成本,提高了运维班组的运维效率。

深远海多功能原油转驳船全船有限元分析

为实现深远海石油的安全高效运输,开发了具有全新船型的深远海多功能原油转驳船(Cargo Transfer Vessel,CTV)。根据原油转驳船工作海域的环境特点,使用有限元计算软件包Sesam,建立了有限元分析结构模型,采用了等效设计波方法对该类型船只进行频域水动力分析,并对主要负载进行长期预测,然后将波浪载荷施加于结构模型中进行强度校核。通过校核不同工况下原油转驳船的屈服强度、屈曲强度,并基于谱疲劳分析与子模型技术对易于产生疲劳破坏的节点进行疲劳分析,优化了船体设计结构。计算分析结果表明:原油转驳船的设计强度与疲劳寿命均满足DNV的规范要求,载荷下船体结构应力均低于320 MPa,具有足够的承载能力。通过添加水密补板,优化后的舷侧肋位处纵骨过梁孔有效提高了疲劳寿命,对后续系列船的设计与校核具有一定参考价值。

西门子BDPC系统在CTV上的可行性研究

主要分析西门子Blue Drive Plus C（BDPC）系统及其配置是否能够应用在深水动力定位原油输送船（CTV）上。通过供需关系对比法,首先实现CTV海上自由航行、跟随定位、连接FPSO与~30万吨油轮之间浮管、加油跟随定位、紧急脱离、绿色环保运行等工况下的正常与应急储备动力需求,随后分析西门子BDPC直流系统及其运用技术,针对项目提供的特殊配置与CTV提出需求进行对比,结论是BDPC依靠其直流发电、配电、逆变、储能等技术可以满足CTV的配置需求,论证了BDPC系统运用在性能优越的CTV上是可行的。

深海原油外输CTV技术在巴西项目的应用

针对深海原油外输技术风险大、投资成本高的问题,以巴西Libra项目采用动力定位油船DPST所产生的外输方案为例,中海油协调和参与各相关方开展外输方案的比选,提出CTV技术方案,开展CTV船舶的设计、建造、海试和应用等工作,论述和验证了CTV方案的正确性和适用性。

原油转驳船主推进器基座设计制造与安装技术

针对原油转驳船(Cargo Transfer Vessel, CTV)主推进器设备尺寸大、质量大和安装难度大等问题,设置主推进器基座,用于对艉部结构与主推进器的连接安装。详细研究主推进器基座的设计、制造与安装技术。对主推进器基座进行合理的结构设计,确定有效的焊接工艺和安装流程,可确保基座的结构稳定性和制造与安装的精度。

基于Sesam仿真的原油转驳船主机基座强度校核

为保证主机基座满足原油转驳船(Crude Transfer Vessel,CTV)正常工作时的强度要求,建立CTV主机基座的三维仿真模型。采用Sesam软件在多种载荷施加状态下对主机基座的应力分布和自振性进行分析和校核。结果表明,主机基座区域应力最大值为237 MPa,低于最大许用应力284 MPa。当主机正常工作时,基座各节点振动位移不超过3 mm,且固有频率处于危险共振频率区间外,不会产生有害振动。主机基座结构强度符合CTV船体技术要求。

多浮体原油转驳系统在南海海域卸载作业过程中的稳定性分析

分析由3艘船[原油转驳船(Crude Transfer Vessel,CTV)、常规油船和拖船]组成的多浮体原油转驳系统在卸载作业过程中的稳定性。根据船舶定位和拖曳模式,考虑多浮体系统所受的复杂环境载荷(包括风载荷、海流载荷和波浪载荷),研究原油卸载过程中多浮体系统在不同环境条件下保持准静态平衡的可能位置,得出保持准静态平衡时CTV推进器所需的最小推进力。结果表明,对于特定的风、流和波浪载荷方向,3艘船之间的夹角必须位于一定的范围内才能保持多浮体系统的平衡。

深海原油转驳船定位模式及定位能力分析

为了给原油转驳船的动力定位系统设计及设备选型提供技术参考,本文分析了原油转驳船的作业模式,计算了各模式下原油转驳船受到的环境载荷。通过采用远场积分法,获得了不同浪向下原油转驳船的二阶定常波浪力,开展了推进装置推力分配及主推进装置和动力定位推进装置布置研究,并针对原油转驳船推力系统的完整模式和各种失效模式,计算并绘制了原油转驳船作业工况的动力定位能力曲线。计算结果表明:该船的动力定位系统能满足DP-2级别要求,能保证原油转驳船在设计海况下正常作业,可为实际工程中推进定位系统设计提供参考。

深水动力定位原油转驳船主尺度设计

针对大规模、远距离深海油田原油外输成本高、效率低的问题,通过对现有市场上离岸深水浮式生产储卸油平台FPSO和VLCC油船及穿梭油船应用分析,结合所需新型船舶工作用途、船级社规范要求、总布置要求,利用参考母型船方法,设计出一款将现有常规油船不加改造就能从事深海油田的原油运输作业的全新概念的深水动力定位原油转驳船,充分发挥常规油船数量多、造价低、载重大、运输成本低的优势,实现原油输送装载量大、成本低、作业风险小、适应性强等效果。

一种新型海上油田动力定位货油驳运船舶的设计

分析原油驳运船舶CTV的设计要求,考虑船型设计、总布置、动力装置,货油驳运系统和直流电站的功能,提出采用"FPSO+CTV+常规油船"的新模式。

一种深水原油转驳船的转驳设备特征和布置分析

对深水原油转驳船的转驳设备进行系统分类,分别对装载系统、转驳系统、公用系统的功能和设备特征进行介绍并展开布置上的分析,为类似船型的设计提供参考。

深海动力定位原油转驳船舾装生产设计

介绍深海动力定位原油转驳船的舾装生产设计,分析设计技术难点、解决方案和有效措施,为后期的船舶建造提供指导。

深远海多功能原油转驳船创新设计

针对深远海原油外输成本高、效率低的问题,提出一种“浮式生产储油卸油船+原油转驳船+常规油轮”的原油转驳外输作业模式,将浮式生产储油卸油船处理的原油经原油转驳船过驳到常规油轮上,并设计满足该模式的深远海多功能原油转驳船。研究表明:深远海多功能原油转驳船可降低原油外输的成本,提高我国深远海原油输送装备的国际竞争力。研究成果可为原油转驳船的设计提供一定参考。