一种FPSO主甲板泄放管路的制作方法

一种fpso主甲板泄放管路
技术领域
1.本发明属于海洋fpso设计及建造领域，具体涉及一种fpso主甲板泄放管路。


背景技术：

2.浮式生产平台fpso是指适用于海上油气开发，集生产、储存、卸载于一体的海上油田加工厂，污油水舱是指设置在fpso船体上用于收集各种油气处理流程中产生的油污水和甲板积水的存储舱。fpso在作业时长期系泊于作业油田，各类油污水需收集到污油水舱经集中处理后排放；对于甲板面雨水的处理，考虑到暴雨工况下雨水量很大，一般要求在前30分钟内收集到污油水舱，30分钟后的降水可以直接排海。为了避免船舶和平台油污水的排放对海洋环境造成破坏，《marpol公约》和船旗国对于油污水的排放有严格的限制和排放要求，且近年来法规要求越来越高。例如巴西当局对于作业于巴西海域的固定平台雨水的排放要求由30分钟内不允许排放修改为不允许排放，因此fpso甲板泄放系统需满足暴雨工况下雨水的收集和泄放到污油水舱。通常fpso的甲板面积很大，艉倾，污油水舱布置在货油舱的后部，甲板雨水靠重力汇集到主甲板艉部，经管路重力泄放到污油水舱，受雨水量大和泄放管路布置影响，主甲板的雨水经常出现排放不畅造成甲板积水，需人工清理，从而影响生产作业。


技术实现要素：

3.为解决上述问题，本发明提供一种fpso主甲板泄放管路，可以实现作业海域100年一遇暴雨(80～100mm/小时)条件下主甲板面的积水快速泄放到污油水舱，达到甲板面无积水的效果。
4.为了达到上述目的，本发明采取以下技术方案：
5.一种fpso主甲板泄放管路，甲板下方设置有压载舱，压载舱内部中间设置有污油水舱，在压载舱上方、甲板上表面固定有泄放阀和滤器，泄放阀下方连接泄放管路。
6.泄放管路带有注入管段、垂直管段、u型管段，泄放阀与注入管段连接，注入管段位于压载舱内倾斜设置，穿过污油水舱舱壁进入污油水舱，在污油水舱内通过垂直管段与u型管段连接，u型管段出口正对污油水舱舱壁。
7.注入管段上设置有遥控蝶阀，遥控蝶阀靠近垂直管段设置，注入管段和垂直管段连接处设置有油水界面仪管路和油水界面仪控制阀，油水界面仪管路向上延伸至甲板上方，油水界面仪控制阀位于甲板上方的油水界面仪管路上。
8.上述一种fpso主甲板泄放管路，更进一步地，注入管路穿过污油水舱舱壁处，注入管路通舱件套在注入管路外部，与污油水舱舱壁固定。
9.上述一种fpso主甲板泄放管路，更进一步地，滤器的滤网孔径约为6～8mm。
10.上述一种fpso主甲板泄放管路，更进一步地，泄放管路的管径为250mm，注入管段的高度为2500mm，垂直管段的高度为1600mm，u型管段的高度为2000mm。
11.上述一种fpso主甲板泄放管路，更进一步地，注入管段与水平面形成的倾角不小
于10
°
。
12.上述一种fpso主甲板泄放管路，更进一步地，污油水舱舱壁上，与u型管段的出口相对应的位置设置有防冲垫板，u型管段出口距离防冲垫板的距离为100mm。
13.上述一种fpso主甲板泄放管路，更进一步地，甲板上表面设置有四个泄放阀，每个泄放阀下方都连接有一套泄放管路。
14.本发明一种fpso主甲板泄放管路，具有以下优点：
15.1)泄放管路包含注入管段、垂直管段和u型管段三部分，通过合理设计管段结构，可以实现作业海域100年一遇暴雨(80～100mm/小时)条件下主甲板面的积水快速泄放到污油水舱，且管路布置简单、易于安装。
16.2)注入管段设有遥控阀门和u型管段内液位可以采用油水界面仪进行手动测深，管路结构具有较高的操作安全性。
附图说明
17.图1是本发明所述一种fpso主甲板泄放管路示意图；
18.图2是本发明所述一种fpso主甲板泄放管路注入管段通舱件安装示意图；
19.图3是本发明所述一种fpso主甲板泄放管路油水界面仪管路通舱件安装示意图；
20.其中，1-压载舱、2-污油水舱、3-甲板、4-泄放阀、5-滤器、6-遥控蝶阀、7-注入管段、8-垂直管段、9-u型管段、10-防冲垫板、11-油水界面仪、12-油水界面仪控制阀、13-油水界面仪管路通舱件、14-油水界面仪管路、15-注入管段通舱件、17-污油水舱舱壁。
具体实施方式
21.结合附图对本发明作进一步说明。
22.如图1-3所示，本发明一种fpso主甲板泄放管路示意图，包括压载舱1和污油水舱2，压载舱1布置在fpso船体的舷侧，污油水舱2布置在中间位置，压载舱1和污油水舱2为中间舱壁16；所述主甲板泄放管路系统在主甲板3舷侧设置有表面泄放阀4和表面滤器5，考虑到主甲板梁拱和艉倾，表面泄放阀4尽量布置到主甲板3艉部靠近舷侧位置；表面泄放阀4连接注入管段7，注入管段7穿过压载舱和污油水舱中间舱壁16进入污油水舱2，垂直管段8连接注入管段7和u型管段9，u型管段9出口正对污油水舱舱壁17，舱壁处设置有防冲垫板10，u型管段9出口距离防冲垫板10的距离为100mm，雨水可以顺舱壁进入污油水舱，避免对舱内油污水造成扰动；注入管段7上设置有遥控蝶阀6，注入管段7和垂直管段8连接弯头处设置有油水界面仪管路14和油水界面仪控制阀12，可以对u型水封内的液位进行手动测深。
23.通常fpso污油水舱2设置有透气系统并在甲板面上设置有pv阀，舱内的最大设计压力为1600mm水柱，为了防止舱内危险气体通过泄放管路倒流至主甲板3面上，泄放管路设置有u型管段9和垂直管段8，u型管段9的设计高度为2000mm(保持一定的余量)，垂直管段8的设计高度为1600mm。
24.本发明一种fpso主甲板泄放管路，可以实现作业海域100年一遇暴雨(80～100mm/小时)条件下主甲板3面的积水快速泄放到污油水舱2，其注入管段7的布置特点为总高度不小于2500mm，且水平管路至少保持10
°
的倾角，甲板积水泄放水量与注入管段7的静压头关系如下述公式所示：
25.q1＝μ
×
4a
×
(2gh)
0.5
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
26.其中：
27.q1：泄放管路泄放水量，m3/s；
28.μ：流量系数，由表面泄放阀4、表面滤器5及注入管段7综合确定，取值0.6；
29.a：泄放管路的截面积，a＝(3.14
×
0.252)/4＝0.049m2；
30.4：泄放管路的数量，主甲板舷侧各两个，共4个；
31.g：重力加速度，9.8m/s2；
32.h：注入管段7的静压头，m；
33.根据作业海域的降水量统计，fpso主甲板接收降水的最大量为：
34.q2＝c
×sꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
35.其中：
36.c：作业海域100年一遇暴雨降水量为：80～100mm/小时(注：此数值基本可以涵盖巴西、圭亚那、澳大利亚等油田作业海域的统计降水量)，取值100mm/小时；
37.s：fpso主甲板面积，～282m
×
60m＝16920m2；
38.若主甲板无积水，则：q1＝q2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
39.由公式(1)、(2)和(3)可得注入管段7的最小静压头为：
40.h≥(q/(μ
×
4a))2/2g＝810mm
41.因此，注入管段7的高度在考虑810mm静压头和1600mm舱内压力，并保持一定的雨量取值2500mm。
42.如图2所示，为本发明所述一种fpso主甲板泄放管路注入管段通舱件安装示意图，注入管段7穿过压载舱和污油水舱中间舱壁16的通舱件15采用套管加腹板的形式，在车间预制后上船安装。
43.如图3所示，为本发明所述一种fpso主甲板泄放管路油水界面仪管路通舱件安装示意图，油水界面仪管路通舱件13预先穿过油水界面仪管路14，在两侧焊接预制在一起，然后穿过主甲板3，并在主甲板3上下表面现场进行周焊焊接。

技术特征：
1.一种fpso主甲板泄放管路，其特征在于：甲板下方设置有压载舱，压载舱内部中间设置有污油水舱，在压载舱上方、甲板上表面固定有泄放阀和滤器，泄放阀下方连接泄放管路；泄放管路带有注入管段、垂直管段、u型管段，泄放阀与注入管段连接，注入管段位于压载舱内倾斜设置，穿过污油水舱舱壁进入污油水舱，在污油水舱内通过垂直管段与u型管段连接，u型管段出口正对污油水舱舱壁；注入管段上设置有遥控蝶阀，遥控蝶阀靠近垂直管段设置，注入管段和垂直管段连接处设置有油水界面仪管路和油水界面仪控制阀，油水界面仪管路向上延伸至甲板上方，油水界面仪控制阀位于甲板上方的油水界面仪管路上。2.根据权利要求1所述一种fpso主甲板泄放管路，其特征在于：注入管路穿过污油水舱舱壁处，注入管路通舱件套在注入管路外部，与污油水舱舱壁固定。3.根据权利要求1所述一种fpso主甲板泄放管路，其特征在于：滤器的滤网孔径约为6～8mm。4.根据权利要求1所述一种fpso主甲板泄放管路，其特征在于：泄放管路的管径为250mm，注入管段的高度为2500mm，垂直管段的高度为1600mm，u型管段的高度为2000mm。5.根据权利要求1所述一种fpso主甲板泄放管路，其特征在于：注入管段与水平面形成的倾角不小于10
°
。6.根据权利要求1所述一种fpso主甲板泄放管路，其特征在于：污油水舱舱壁上，与u型管段的出口相对应的位置设置有防冲垫板，u型管段出口距离防冲垫板的距离为100mm。7.根据权利要求1所述一种fpso主甲板泄放管路，其特征在于：甲板上表面设置有四个泄放阀，每个泄放阀下方都连接有一套泄放管路。8.根据权利要求1所述一种fpso主甲板泄放管路，其特征在于：油水界面仪管路穿过甲板，与甲板接触的位置，固定有油水界面仪管路通舱件，油水界面仪管路通舱件套在油水界面仪外部，与甲板固定。

技术总结
一种FPSO主甲板泄放管路，甲板下方设置有压载舱，压载舱内部中间设置有污油水舱，在压载舱上方、甲板上表面固定有泄放阀和滤器，泄放阀下方连接泄放管路。泄放管路带有注入管段、垂直管段、U型管段，泄放阀与注入管段连接，注入管段位于压载舱内倾斜设置，穿过污油水舱舱壁进入污油水舱，在污油水舱内通过垂直管段与U型管段连接，U型管段出口正对污油水舱舱壁。注入管段和垂直管段连接处设置有油水界面仪管路和油水界面仪控制阀，油水界面仪管路向上延伸至甲板上方。泄放管路通过注入管段、垂直管段和U型管段三部分合理设计，可以实现作业海域100年一遇暴雨(80～100mm/小时)条件下主甲板面的积水快速泄放到污油水舱，且管路布置简单、易于安装。易于安装。易于安装。


技术研发人员：马士林 孙明 杨晓玲 冷阿伟 齐亮 孙妍 刘烜鸣 孙丽丽 郭扬立 于淼
受保护的技术使用者：大连船舶重工集团有限公司
技术研发日：2022.12.07
技术公布日：2023/6/17