GB/T 42034-2022 浮式生产储油装置总体技术规范

　　ICS 75 . 180 . 10 CCS E 94

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 42034—2022

　　浮式生产储油装置总体技术规范

　　Techn,cal spec,f,cat,on for float,ng product,on storage offload,ng un,t

　　2022-10-12 发布 2022-10-12 实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 42034—2022

　　目 次

　　前言 Ⅶ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语和定义 1

　　4 设计基础及原则 3

　　4 . 1 设计基础 3

　　4 . 2 设计原则及要求 3

　　5 船体总体 3

　　5 . 1 浮式装置重量 3

　　5 . 1 . 1 载重量 3

　　5 . 1 . 2 空船重量 3

　　5 . 2 总体设计 4

　　5 . 2 . 1 通则 4

　　5 . 2 . 2 总体布置 4

　　5 . 2 . 3 舱室规划 5

　　5 . 2 . 4 型线 5

　　5 . 3 系泊形式 5

　　5 . 4 总体性能分析 5

　　5 . 4 . 1 装载和稳性 5

　　5 . 4 . 2 运动性能 6

　　5 . 4 . 3 拖航阻力 6

　　5 . 4 . 4 水池试验 6

　　6 原油外输 6

　　6 . 1 通则 6

　　6 . 2 外输作业 6

　　6 . 3 原油外输系统 6

　　7 船体结构 7

　　7 . 1 通则 7

　　7 . 2 分析原则 7

　　7 . 2 . 1 舱段有限元分析校核 7

　　7 . 2 . 2 局部结构有限元分析校核 7

　　7 . 2 . 3 疲劳分析 8

　　7 . 3 设计载荷 8

　　I

　　GB/T 42034—2022

　　7 . 4 结构设计 8

　　7 . 4 . 1 中横剖面设计 8

　　7 . 4 . 2 典型强框架设计 8

　　7 . 4 . 3 船体梁结构设计 8

　　7 . 4 . 4 船体底部结构设计 8

　　7 . 4 . 5 单点加强结构设计 9

　　7 . 4 . 6 防撞结构设计 9

　　7 . 4 . 7 模型支墩结构设计 9

　　7 . 4 . 8 其他特殊结构设计 9

　　8 外魉装 9

　　8 . 1 锚、系泊及拖带设备 9

　　8 . 1 . 1 锚设备 9

　　8 . 1 . 2 系泊绞车 9

　　8 . 1 . 3 码头系泊缆 9

　　8 . 1 . 4 系泊魉装件 10

　　8 . 1 . 5 拖带设备 10

　　8 . 1 . 6 防碰及护舷设备 10

　　8 . 2 救逃生系统 10

　　8 . 2 . 1 救生艇筏 10

　　8 . 2 . 2 救助艇 10

　　8 . 2 . 3 救生圈 11

　　8 . 2 . 4 救生衣 11

　　8 . 2 . 5 浸水保温服 11

　　8 . 2 . 6 遇险火焰信号 11

　　8 . 2 . 7 抛绳设备 11

　　8 . 2 . 8 无线电救生设备 11

　　8 . 2 . 9 甲板逃生通道 11

　　8 . 2 . 10 起居处所和服务处所的逃生通道 12

　　8 . 2 . 11 机器处所的逃生通道 12

　　8 . 3 桅墙信号设备 12

　　8 . 3 . 1 号灯和号型 12

　　8 . 3 . 2 声响信号 13

　　8 . 3 . 3 其他 13

　　8 . 4 甲板吊机 13

　　8 . 5 直升机甲板 13

　　8 . 6 安全通道和永久检验通道 13

　　9 内魉装 13

　　Ⅱ

　　GB/T 42034—2022

　　9 . 1 舱室布置 13

　　9 . 1 . 1 通则 13

　　9 . 1 . 2 居住舱室 14

　　9 . 1 . 3 厨房和餐厅 14

　　9 . 1 . 4 其他处所 14

　　9 . 2 内楼梯、通道及出入口 14

　　9 . 2 . 1 内楼梯 14

　　9 . 2 . 2 通道及出入口 14

　　9 . 3 门窗 14

　　9 . 3 . 1 门 14

　　9 . 3 . 2 窗 14

　　10 轮机 15

　　10 . 1 通则 15

　　10 . 2 货油系统 15

　　10 . 2 . 1 货油舱 15

　　10 . 2 . 2 货油泵 15

　　10 . 3 公用系统 16

　　10 . 3 . 1 惰气系统 16

　　10 . 3 . 2 仪表风和公用风系统 16

　　10 . 3 . 3 柴油及滑油系统 16

　　10 . 4 给排水系统 16

　　10 . 4 . 1 淡水系统 16

　　10 . 4 . 2 海水系统 17

　　10 . 4 . 3 甲板疏排水系统 17

　　10 . 4 . 4 防海生物装置及系统 18

　　10 . 4 . 5 生活污水处理系统 18

　　10 . 5 专用压载系统 18

　　10 . 6 阀门遥控及液位监测系统 19

　　10 . 7 消防系统 19

　　10 . 7 . 1 水消防灭火系统 19

　　10 . 7 . 2 甲板固定泡沫灭火系统 19

　　10 . 7 . 3 直升机甲板固定泡沫灭火系统 20

　　10 . 7 . 4 固定式气体灭火系统 20

　　10 . 7 . 5 便携式灭火器 20

　　10 . 7 . 6 消防员装备 20

　　10 . 8 配管设计 20

　　11 电气 21

　　Ⅲ

　　GB/T 42034—2022

　　11 . 1 通则 21

　　11 . 2 主电源 21

　　11 . 3 应急电源 21

　　11 . 4 配电系统 21

　　11 . 5 照明系统 22

　　11 . 6 电伴热系统 22

　　11 . 7 电气设备布置和安装 22

　　11 . 8 危险区内的设备和电缆 23

　　11 . 9 接地 、避雷及抗干扰措施 23

　　12 仪控 23

　　12 . 1 通则 23

　　12 . 2 控制系统设置 23

　　12 . 3 应急关断系统(ESD) 23

　　12 . 4 火气探测系统(FGS) 24

　　12 . 5 船体其他配套监控系统 24

　　12 . 6 仪表 、电缆与电源 24

　　13 通信 24

　　13 . 1 通则 24

　　13 . 2 通信设备配置 25

　　13 . 2 . 1 外部通信系统 25

　　13 . 2 . 2 内部通信系统 25

　　13 . 3 无线电室 、电源及天线布置要求 25

　　14 暖通空调 25

　　14 . 1 通则 25

　　14 . 2 空气调节及供暖设备 26

　　14 . 3 通风 26

　　14 . 4 冷藏系统 26

　　15 防腐 27

　　15 . 1 通则 27

　　15 . 2 防腐涂层 27

　　15 . 3 阴极保护 27

　　16 上部模块 27

　　16 . 1 通则 27

　　16 . 2 工艺系统 28

　　16 . 3 公用系统 28

　　16 . 4 模块布置 28

　　16 . 5 消防及救逃生系统 29

　　Ⅳ

　　GB/T 42034—2022

　　16 . 6 机械 29

　　16 . 7 电气 29

　　16 . 8 仪控 29

　　16 . 9 通信 30

　　16 . 10 配管 30

　　16 . 11 模块重量 30

　　16 . 12 模块结构 30

　　16 . 13 防腐 32

　　参考文献 33

　　V

　　GB/T 42034—2022

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1 . 1—2020《标准化工作导则 第 1 部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草 。

　　本文件由全国石油天然气标准化技术委员会(SAC/TC355)提出并归口 。

　　本文件起草单位:中海油研究总院有限责任公司 、中国船舶工业集团公司第七 0八研究所 、中国船级社 。

　　本文件主要起草人:李达 、白雪平 、易丛 、甘霏斐 、梁园华 、苏云龙 、于邦廷 、何骁勇 、周松立 、崔宇涛 、陈子婧 、张倩 、高晓蕾 、李阳 、李雪 、杨金丽 、钱建 、胡 丽 华 、刘 成 名 、马 巍 巍 、童 波 、高 巍 、王 璞 、李 捷 、慈洪生 、韩亚冲 、金丹 、汪海燕 、谭越 、蒋曙鸿 。

　　Ⅶ

　　GB/T 42034—2022

　　浮式生产储油装置总体技术规范

　　1 范围

　　本文件规定了浮式生产储油装置(FPSO)总体设计要求 。

　　本文件适用于在中华人民共和国管辖海域从事油气开发中新建船型 FPSO 的设计 。 旧油轮改造FPSO及其他海上浮式油气生产设施设计参照使用 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中 , 注 日期的引用文件 , 仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件 , 其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。

　　GB/T 4208 外壳防护等级(IP代码)

　　海上拖航指南 中国船级社

　　浮式生产储油装置(FPSO)安全规则 国家安监总局

　　国际救生设备规则(International Life-saving Appliance code , LSA) 国际海事组织

　　国际 防 止 船 舶 造 成 污 染 公 约 (International convention for the Prevention of Pollution from Ships , MARPOL) 国际海事组织

　　国际海上人命安全公约(International convention for the Safety of Life at Sea , SOLAS) 国际海事组织

　　国际消防安全系统规则(International code for Fire Safety Systems) 国际海事组织

　　船用手提式灭火器指南(Guidelines for Marine Portable Fire Extinguishers) 国际海事组织

　　1972 年国际海上避碰规则(convention of the International Regulations for Preventing collissions at sea , 1972) 国际海事组织

　　检查通道技术规定(Technical provisions for means of access for inspections) 国际海事组织

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件 。

　　3.1

　　浮式生产储油装置 floating production storage offloading unit ; FP5o

　　浮于水面且长期系泊于海上的用于油 、气处理 、储存及装卸的海上设施 。

　　注 : 简称“浮式装置”。

　　3.2

　　总布置 general arrangement

　　对浮式装置的舱室 、上部模块及生活区 、通道以及各种主要设备 、设施 、系统等所做的全面统筹的规划和布局 。

　　1

　　GB/T 42034—2022

　　3.3

　　自持力 self-holding ability

　　FPSO一次装足按设计要求规定的燃料 、淡水 、食品等,中途不经补给,所能连续在海上活动的最长时间。

　　3.4

　　防撞舱壁 collision bulkhead

　　由板和扶强材组成的船艄最前一道从传递上伸至舱壁甲板或其上一层甲板的水密横舱壁。注 : 又称艄尖舱舱壁。

　　3.5

　　危险区 hazardous (classified) area

　　由可燃气体 、蒸汽 、可燃液体 、可燃粉尘 、燃纤维或飞物存在引起火灾或爆炸危险的区域。 3.6

　　非危险区 non-hazardous (unclassified location) area

　　未划分成危险区的区域。 3.7

　　中横剖面 mid-ship section

　　位于舶站处的横剖面。 3.8

　　惰气系统 inert gas system

　　通过向装有危险物品舱室或容器输送惰性气体,以降低这些场所环境大气含氧量,而营造一个不可燃环境的系统。

　　注 : 又称惰性气体系统。 3.9

　　锚设备 anchor equipment

　　用于船舶系泊 、航行操纵及应急抛锚等作业的锚 、锚链 、锚机及其附属设备。

　　3 . 10

　　原油外输系统 crude oil offloading system

　　将 FPSO原油输送至穿梭油轮的系统。

　　3 . 1 1

　　压载系统 ballast system

　　对全船压载舱进行注入或排出,以达到调整吃水和船体纵向 、横向的平稳及安全的稳心高度 , 由压载水泵 、压载水管路 、压载水舱及有关阀件组成的系统。

　　3 . 12

　　单点系泊系统 single point mooring system

　　一种能允许系泊 FPSO 随着风和海况的变化而围绕着单个系泊点 自 由 回转,从而不断地处于风 、浪 、流合阻力最小位置的系泊系统。

　　注 : 通常具备油气介质输送 、电力输送以及信号传送等功能。

　　3 . 13

　　阀门遥控系统 value remote control system

　　用于 FPSO 的压载系统与原油输送系统,在控制室遥控阀门的开和关,可方便地实现压载水和原油的调节,以获得满足各种工况要求吃水状态的系统。

　　2

　　GB/T 42034—2022

　　3 . 14

　　液位遥测 water level telemetry

　　用以观察液位,以确认系统正确运行以及检出不正确运行的系统 。

　　4 设计基础及原则

　　4 . 1 设计基础

　　4 . 1 . 1 作业海域 、油田地理位置 、水深 、潮位 、风浪流环境条件 、气温 、水温 、湿度 、海生物厚度 、海冰等基础数据 。

　　4 . 1 . 2 油品物性 、油田逐年产量 、外输周期 、作业天数 、自持力等 。

　　4 . 1 . 3 设计寿命 、防腐年限 。

　　4 . 1 . 4 定员,应根据油田作业人数进行考虑 。

　　4 . 1 . 5 设计基础可参考入级船级社 、船级符号及船旗国的要求 。

　　4 . 2 设计原则及要求

　　4 . 2 . 1 船体 、上部模块及单点系统宜考虑一体化设计原则 。

　　4 . 2 . 2 宜为未来油田开发接入预留模块面积及操作重量 。

　　4 . 2 . 3 FPSO 自持力宜不小于 14 d 。

　　4 . 2 . 4 永久不可解脱 FPSO作业工况宜考虑一年一遇风暴条件,极端工况考虑百年一遇风暴条件 。

　　4 . 2 . 5 可解脱单点 FPSO在恶劣海况或恶劣冰况影响下能顺利执行单点解脱作业 。

　　4 . 2 . 6 FPSO 宜根据服役海域环境条件 、系泊方式 、原油外输作业频次以及外输作业概率,合理选择原油外输方式 。

　　4 . 2 . 7 FPSO 宜选用双壳型船体 。

　　4 . 2 . 8 FPSO 宜 考 虑 全 生 命 周 期 内 不 进 坞 。 如 考 虑 进 坞,新 建 FPSO 宜 考 虑 15 年 一 进 坞 , 改 造FPSO 宜考虑 5 年一进坞 。

　　4 . 2 . 9 新建 FPSO船体设计寿命宜不小于油田开发的经济年限,改造 FPSO 的设计寿命宜根据目标船舶的现状进行评估 。

　　4 . 2 . 10 FPSO上部模块生产能力宜大于油田生产规模以应对油气田开发的潜在需求 。

　　4 . 2 . 1 1 上部模块在满足生产 、操作 、维修前提下,宜合理设计和布置,并对上部模块的重量进行有效控制,减小上部模块重量偏心 。

　　5 船体总体

　　5 . 1 浮式装置重量

　　5 . 1 . 1 载重量

　　载重量包括满载工况下原油舱 、不合格油舱 、工艺舱 、污水舱 、柴油舱 、淡水舱 、调平压载舱等舱室的装载量,以及系泊 、立管垂向载荷等 。原油舱装载量与油田 日产量 、外输周期 、穿梭油轮 、码头 、天气影响等参数有关 。

　　5 . 1 . 2 空船重量

　　5 . 1 . 2 . 1 空船重量是船体重量 、上部模块重量 、单点重量(内转塔)三者之和 。对于软刚臂形式单点,空

　　3

　　GB/T 42034—2022

　　船重量不考虑系泊支架以外的单点重量。

　　5 . 1 . 2 . 2 在总体设计阶段,应研究上部模块不可超越重量及重心范围。 上部模块重量重心估算中,应考虑未来加装的预留模块。

　　5 . 1 . 2 . 3 船体重量控制在前期研究设计阶段宜根据母型船主尺度 、重量进行估算,其他各设备专业重量根据系统配置 、结合母型船参数进行估算,并确定船体不可超越重量及重心范围。

　　5 . 1 . 2 . 4 单点重量控制在前期研究阶段存在不确定因素,单点重量控制应根据功能合理估计,并考虑 一定的冗余度。

　　5 . 2 总体设计

　　5 . 2 . 1 通则

　　5 . 2 . 1 . 1 总体设计以获得良好的作业稳性 、运动性能,较低的遭遇荷载,保障设备设施 、人员安全及舒适性为目标。

　　5 . 2 . 1 . 2 总体设计应考虑作业海域 、主要功能指标 、原油储量 、上部模块 、系泊系统 、排水量 、总体布置 、耐波性 、稳性等相关要求。

　　5 . 2 . 1 . 3 宜考虑合理的尺度比,舱容及载重量指标满足设计要求 、功能满足油田需求,并能实现总体性能良好 、经济性佳。

　　5 . 2 . 1 . 4 可将工艺处理舱 、污油水舱等工艺舱室布置在船舶以降低静水弯矩。

　　5 . 2 . 2 总体布置

　　5 . 2 . 2 . 1 船长宜考虑艄压载舱 、娓压载舱 、机舱 、货油舱 、空舱的需求。 如采用内转塔单点系泊系统,应考虑内转塔单点的预留布置空间及浮力损失。

　　5 . 2 . 2 . 2 船宽宜考虑上部模块的布置需求,边压载舱宽度宜不小于 3 m 。

　　5 . 2 . 2 . 3 型深宜结合原油舱的需要设置,双层底高度在满足结构设计 、施工等要求下尽量小,一般可取为 2 . 4 m~3 m 。

　　5 . 2 . 2 . 4 主甲板应设置梁拱,中心线处主甲板与工艺甲板的高度应不小于 3 m,宜取 4 . 5 m 。

　　5 . 2 . 2 . 5 上部模块的处理设施应设置在货油舱区位置的工艺甲板上,宜设置贯穿整个工艺甲板的通道。

　　5 . 2 . 2 . 6 货舱区主甲板布置应考虑以下因素 :

　　a) 模块支墩 、工艺设施 、梯道 ;

　　b) 舱口盖 、人孔盖 、逃生通道 ;

　　c) 吊机基座 、吊臂搁架 、船体系泊设施 、救生筏 、碰垫 ;

　　d) 货油舱高速透气阀支架等 ;

　　e) 各类管系 、电缆布置等。

　　5 . 2 . 2 . 7 模块支墩应设在船体舱壁 、强框架 、纵骨等构件交叉点上,一般选用固定和滑动两种形式的模块支墩。

　　5 . 2 . 2 . 8 尾输区应布置在娓尖舱的上部,应根据外输装置合理布置外输 、系泊等设施。

　　5 . 2 . 2 . 9 生活楼宜远离油气生产处理区 、避免危险气体进入,但应根据单点的形式合理布置。 生活楼根据入级船级社规范及业主要求,可设置临时避难所。

　　5 . 2 . 2 . 10 火炬塔与生活楼应远离,如其中一个位于船艄,则另一个应置于娓端。

　　5 . 2 . 2 . 1 1 逃生通道宜统一考虑 、整体规划,在各区域和各层之间设合理的通道并满足入级船级社规范要求。 主甲板左右舷各设一纵向逃生通道,船体中纵处可酌情增加一条通道以兼顾检修通行便利,并在艄 、舶 、娓设数条横向逃生通道。 主甲板区域应标明逃生通道预留位置,在设备布置 、管系生产放样时确

　　4

　　GB/T 42034—2022

　　保逃生通道不被占用 。

　　5 . 2 . 2 . 12 渤海海域 FPSO上部模块的常规布置顺序为:软刚臂单点支撑结构 、生活楼 、上部生产设施 、火炬和娓输系统 。 当生活楼布置在船艄时应充分研究原油管线跨越生活楼的情况 。

　　5 . 2 . 2 . 13 渤海海域作业的 FPSO应具有抗冰能力,单点系泊系统在严重冰情下应能解脱 。

　　5 . 2 . 3 舱室规划

　　5 . 2 . 3 . 1 舱室布置应最大程度保持结构舱壁的连续性过渡 。

　　5 . 2 . 3 . 2 艄尖舱应满足防撞舱壁要求 。 防撞舱壁距艄垂线的距离应不小于 5%船长或 10 m 中的较小值,不大于 8%船长或(5%船长 +3 m)中的较大值 。艄部布置面积可以采用艄楼甲板外飘型线而实现 。

　　5 . 2 . 3 . 3 机泵舱应布置在船艄或船娓,宜布置在生活楼下方 。

　　5 . 2 . 3 . 4 货油舱区前后宜设置隔离空舱,宜为 1 . 6 m~2 . 4 m 。

　　5 . 2 . 3 . 5 航行锚的锚链舱宜设置在船体艄部,并按照要求配置临时锚 。

　　5 . 2 . 4 型线

　　5 . 2 . 4 . 1 型线设计宜考虑以下因素 :

　　a) 改善耐波性 ;

　　b) 减小系泊力 ;

　　c) 减少船艄拍击和甲板上浪 ;

　　d) 降低静水弯矩 ;

　　e) 平衡浮心 、重心,保持满载时基本平浮略带娓倾 。

　　5 . 2 . 4 . 2 非自航 FPSO 的方形系数宜在 0. 90 左右,平行舶体部分占船长 70%~80% 。

　　5 . 3 系泊形式

　　5 . 3 . 1 船型 FPSO可通过单点系泊系统和多点系泊系统进行定位,应根据作业海域环境条件 、作业水深等选择合适的系泊方式 。

　　5 . 3 . 2 宜采用单点系泊系统定位,位于船体艄部,具有风向标效应,以使 FPSO处于受力最小的位置 。

　　5 . 3 . 3 渤海海域(水深<40 m)宜采用软刚臂式单点系泊系统,设计中应分析海冰的影响 。

　　5 . 3 . 4 南海海域(水深 >50 m)宜采用内转塔单点系泊系统,解脱式和非解脱式需结合 FPSO 的经济性考虑,非解脱式单点应分析台风的影响 。

　　5 . 4 总体性能分析

　　5 . 4 . 1 装载和稳性

　　5 . 4 . 1 . 1 干舷可参照《1966 年国际载重线公约及 1988 年议定书修正案》的规定计算 。

　　5 . 4 . 1 . 2 装载计算应包含 FPSO 全寿命周期的典型工况,工况可根据建造场地 、拖航及作业工况而定,应包括 :

　　a) 临时工况:建造 、拖航 、安装 、调试 ;

　　b) 正常作业工况:满载 、压载 、部分装载 ;

　　c) 检修工况:单舱检修 、一对舱检修 、两对舱检修等 ;

　　d) 其他工况:典型装卸货程序 、上部模块重量重心敏感性分析 、多油品分储分输等 。

　　5 . 4 . 1 . 3 稳性应满足 IMO MODU Code 的要求,初稳性 、完整稳性和破舱稳性均应满足入级船级社规范要求 。

　　5

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　　5 . 4 . 1 . 4 装载应从降低静水弯矩角度进行优化设计 。

　　5 . 4 . 2 运动性能

　　5 . 4 . 2 . 1 针对单点系泊系统定位的 FPSO应开展迎浪角分析,并分析不同风浪流的组合 。

　　5 . 4 . 2 . 2 运动性能评估中初稳性高应进行自由液面修正,预报 FPSO 在波浪作用下的 6 自 由度运动 。装载率小于 3%或大于 95%,可不考虑自由液面修正 。

　　5 . 4 . 2 . 3 FPSO运动固有周期应避开设计海况特征周期,以避免产生共振问题,各装载工况应遵循此规则 。

　　5 . 4 . 3 拖航阻力

　　5 . 4 . 3 . 1 宜采用湿拖方式,宜通过拖曳水池试验得到拖航阻力 。

　　5 . 4 . 3 . 2 拖航阻力计算应包括风载荷 、流载荷和平均波浪漂移载荷 。

　　5 . 4 . 4 水池试验

　　5 . 4 . 4 . 1 宜开展水池试验,水池试验缩尺比宜为 1 : 50~1 : 80 。

　　5 . 4 . 4 . 2 运动性能数值分析应基于水池试验结果进行校验 。

　　6 原油外输

　　6 . 1 通则

　　6 . 1 . 1 . 1 原油外输可采用串靠外输 、旁靠外输和串旁靠联合外输,宜采用串靠外输 。

　　6 . 1 . 1 . 2 穿梭油轮吨位应不小于 FPSO 吨位的一半 。

　　6 . 1 . 1 . 3 渤海海域外输周期宜采用 5 d~7 d,南海海域外输周期宜采用 6 d~9 d 。高频外输周期不宜超过 1 年 。

　　6 . 1 . 1 . 4 外输距离宜为 60 m~80 m 。

　　6 . 2 外输作业