單點系泊的案例
單點系泊系統基本設計方法概述
單點系泊系統成功實現了油輪的海上系泊，適用水深范圍較廣，適應海上極端作業條件。目前現有的大部分單點系泊系統可以在7級大風及浪高3 ~ 5米的情況下進行原油裝卸，年平均工作日達到330個。
同時，單點系泊系統也具有重復使用性，主要部件進行調整后能夠實現相似環境和作業條件下的重復使用。
（3）減小環境力，消耗沖擊能
大部分單點系泊系統采用錨鏈固定方式，在外力作用下能夠產生位移并吸收部分能量。這種型式一方面有效避免了船舶?？窟^程中對固定結構的碰撞損傷，另一方面能夠緩沖有效位移反應和峰值系纜負荷。
單點系泊系統包含有允許360°回轉的轉動結構，作業船舶系泊在轉動結構上，能夠隨著風、海浪和海流的變化而圍繞固定結構轉動，最終停留在所受環境力最小的位置。在該位置上能夠有效減小系泊力和作業載荷，保證高效安全的油氣輸送作業。
4 單點系泊系統發展現狀及展望
目前國際上具備單點系泊設計能力的公司主要包括Blue Water和IMODCO等，具備比較豐富的單點系泊設計相關技術和經驗。國內涉及相關領域的設計單位較少，部分船舶及海工公司從事過單點系泊的建造和安裝，包括蓬萊巨濤、大連船舶重工和中遠船務等。
未來隨著海洋石油勘探開發投資的增長，以及FPSO和FSRU等浮式裝置的大量應用，我國單點系泊系統的市場前景依然廣闊。
展開 CALM式單點系泊系統型簡介
在海洋工程中，單點系泊系統主要有兩種作用：一是被用于定位系泊浮式生產儲油裝置 FPSO(Floating Production Storage and Offloading System)，二是被用于外輸原油終端。與固定碼頭相比，單點系泊的最大特點即系泊方式是“點”，也就是大型油輪或超大型油輪可以系泊于近海海面上的一個深水“點”，然后進行裝卸貨操作。單點系泊系統基本上可分為懸鏈浮筒式系泊系統(CALM，catenary anchor leg mooring)、單錨腿式系泊(SALM)、軟剛臂式系泊系統（SYS)、內轉塔式系泊系統（IT)和外轉塔式系泊系統（ET)五大類。本文主要介紹CALM單點系泊系統。
國際上第一個懸CALM單點系泊系統，是1958年由美國IMODCO公司為瑞典皇家海軍在瑞典達拉羅港設計和建造的。這是一個具有特別用途、能夠系泊3000噸船舶的系統。40多年來，隨著近海石油勘探開發和海上運輸業的發展, CALM單點系泊技術的發展十分迅速。目前，這種技術已作為一種成熟的海上中轉、倉儲、過駁技術被世界各國競相采用。
CALM單點系泊系統通常由一個能夠漂浮在海面上的浮筒和鋪設在海底的管道組成。浮筒漂浮在海面上，油輪上的原油通過漂浮軟管進入浮筒后，從水下軟管進入海底管線，輸到岸上的原油儲罐。為防止浮筒隨海浪遠距離漂移，用數根錨鏈將其與海床相連，這樣浮筒既可在一定范圍內隨風浪流漂浮移動，增加緩沖作用，減少與巨輪間發生碰撞的危險，又不至于隨海浪漂走。
CALM系統分為Bogey Wheel CALM、Turntable CALM及Turret CALM三種類型。
展開 CALM式單點系泊系統型簡介
在海洋工程中，單點系泊系統主要有兩種作用：一是被用于定位系泊浮式生產儲油裝置 FPSO(Floating Production Storage and Offloading System)，二是被用于外輸原油終端。與固定碼頭相比，單點系泊的最大特點即系泊方式是“點”，也就是大型油輪或超大型油輪可以系泊于近海海面上的一個深水“點”，然后進行裝卸貨操作。單點系泊系統基本上可分為懸鏈浮筒式系泊系統(CALM，catenary anchor leg mooring)、單錨腿式系泊(SALM)、軟剛臂式系泊系統（SYS)、內轉塔式系泊系統（IT)和外轉塔式系泊系統（ET)五大類。本文主要介紹CALM單點系泊系統。
國際上第一個懸CALM單點系泊系統，是1958年由美國IMODCO公司為瑞典皇家海軍在瑞典達拉羅港設計和建造的。這是一個具有特別用途、能夠系泊3000噸船舶的系統。40多年來，隨著近海石油勘探開發和海上運輸業的發展, CALM單點系泊技術的發展十分迅速。目前，這種技術已作為一種成熟的海上中轉、倉儲、過駁技術被世界各國競相采用。
CALM單點系泊系統通常由一個能夠漂浮在海面上的浮筒和鋪設在海底的管道組成。浮筒漂浮在海面上，油輪上的原油通過漂浮軟管進入浮筒后，從水下軟管進入海底管線，輸到岸上的原油儲罐。為防止浮筒隨海浪遠距離漂移，用數根錨鏈將其與海床相連，這樣浮筒既可在一定范圍內隨風浪流漂浮移動，增加緩沖作用，減少與巨輪間發生碰撞的危險，又不至于隨海浪漂走。
CALM系統分為Bogey Wheel CALM、Turntable CALM及Turret CALM三種類型。
展開 【分析實例】南海淺水惡劣環境下單點FPSO系泊系統設計
圖1 不同配重重量對系泊纜恢復力特性影響
FPSO系泊系統采用分組布置，具體為4根系泊纜為一組，分為三組，整個系泊系統由12根系泊纜組成，單組中纜繩間距4°，每組纜繩間距108°。
圖2 系泊布置
根據ABS規范對于單點系泊系統系泊分析環境角度組合建議，對兩種系泊半徑系泊布置進行掃略分析。為了快速得到設計值，分析中采用Ariane作為分析軟件。計算結果表明：當FPSO壓載時纜繩張力較大；當系泊半徑為1200m時，纜繩張力載荷較小，FPSO位移較大。由于當前鋼鏈直徑已經較大，處于安全系數考慮，系泊半徑1200m方案作為最終的系泊系統設計方案。
表2 兩個系泊系統掃略分析結果比較（系泊系統完整工況）
系泊半徑950m
系泊半徑1200m
系泊系統狀態
完整
完整
FPSO裝載狀態
滿載
壓載
滿載
壓載
最大偏移 [m]
26.7
20.9
31.30
23.70
最大張力[Tons]
1097.05
929.74
1007.63
887.92
最小安全系數
1.58
1.86
1.72
1.95
3.耦合分析
為了確保設計的系泊系統能夠滿足立管設計要求需進行立管-系泊系統耦合分析，選取典型工況分別使用Ariane 和Orcaflex進行分析。由于Arian并不能考慮纜繩動態響應，在添加了動力放大系數進行修正后，纜繩張力結果與Orcaflex計算結果非常接近，但FPSO偏移值小于Orcaflex計算結果，因而有必要進行立管-系泊系統耦合計算來進一步的分析。
展開 
X34 救撈專業綜合
五、單點系泊系統
考試內容
單點系泊系統類型 單點系統結構組成 常用單點系統的安裝施工工藝
考試要求
1．了解單點系泊系統的類型及結構組成。
2．掌握常用單點系泊系統的安裝過程及施工工藝。
六、海上拖航與重大件運輸
考試內容
海上拖航基本概念 海上拖航方案設計 拖航方案實施與操作技術 重大件運輸方案設計及操作技術
考試要求
1．了解海上拖航基本概念，包括拖航基本要素、種類、方式和條件。
2．掌握海上拖航方案設計，包括航線選擇、拖力和拖航速度計算、被拖物穩性計算、強度計算與校核。
3．了解拖航方案實施過程與操作技術。
4．掌握重大件運輸方案設計及計算方法，包括強度校核、穩性計算、貨物系固、裝卸。
5．了解重大件運輸實施技術。
6．會進行典型重大件海上拖航運輸項目的方案設計。
?參考書目：
1.《救助工程》 熊偉 大連海事大學出版社 2012年（第1版）
2.《打撈工程》 弓永軍 大連海事大學出版社 2012年（第1版）
3.《海洋工程技術基礎》劉志杰 大連海事大學出版社 2012年（第1版）
展開 海洋油氣田開發設施的類型及特點
半潛式平臺由上部組塊、浮體、系泊系統等構成，具有良好的抗風浪能力和穩定性。半潛式平臺長期以來被用在鉆井和采油中，是一種比較成熟的技術，半潛平臺的適應水深在80～2414m，范圍比較廣。
8 單點系泊裝置
單點系泊裝置是一種將海底管線輸入的油轉輸到油輪上的一種系留設施，其上面設有輸油軟管及其收放裝置，同時設有供船舶系留的纜索，下部與輸油管連接，上部輸油管線經過上部旋轉裝置用軟管與系留船舶連接或直接通過軟管與系留船舶連接，整個設施通過錨索鏈或導管架固定在海床上， 其工作水深一般是在十幾米以至3000m水域。
9 浮式生產系統（FPSO）
浮式生產儲油卸油系統（FPSO）由錨系到海底的大型油輪型駁船構成。FPSO 通常與井口平臺或海底采油系統組成一個完整的采油、原油處理、儲油和卸油系統。其作業原理是：通過海底輸油管線接受從海底油井中采出的原油，并在船上進行處理，然后儲存在貨油艙內，最后通過卸油系統輸往穿梭油船。FPSO適用水深范圍非常廣泛，水深可以是十幾米到3000m。其特點是儲油能力大，大大降低了運輸成本，具有移動性可在不同的海域重復使用，另外可利用過剩油輪改造，降低制造成本。缺點受海洋環境影響較大，在風、浪作用下其生產的穩定性受到影響，在風、浪超過設計指標時不能進行生產和卸油。
展開 世界海洋工程發展史簡介
北海油田潤育了海洋工程的新技術：優化的半潛式平臺、水泥自重平臺、單點系泊、FPSO等。半潛式平臺的移動問題，導致了TLP的開發70年代中，半潛式平臺得到了大發展；80年代初，半潛式平臺又有第二次發展高峰?；炷疗脚_、柔性立管、重型海上浮吊技術革新鞏固了北海在海洋工程領域的重要地位。
1966年開創了第一屆世界著名的海洋技術國際會議（OTC)，60年代海洋石油工業逐步走向專業化和國際化 。
4、反思期
在海洋油氣鉆井的歷史上，全球大大小小各類安全事故不計其數，事故類型包括油氣泄漏、爆炸起火、傾覆沉沒等。海洋工程重大事故對海洋石油工業安全法規的沖擊，業界在傳統的規范和風險管理之間平衡中尋求技術更新。
20世紀80年代，兩座半潛式平臺傾覆并沉沒：一座是居住和供應船Alexander Keilland(1980),另一座是Ocean Ranger(1982),這兩起事故導致了幾百人喪失。 1983年12月，美國阿科公司租用的“爪哇?！碧栥@井船在南海受臺風襲擊翻沉，這兩次事故均造成嚴重的人員傷亡。
最嚴重的海上災難發生在1988年，Piper Alpha石油和天然氣平臺發生火災，225人中死亡167人。
2001年3月，世界上最大的浮式生產系統——巴西石油公司的P-36在Campos盆地失事沉沒，導致10人喪失。
1979年11月，我國“渤海2號”鉆井平臺在井位遷移時傾覆。
1983年12月，美國阿科公司租用的“爪哇?！碧栥@井船在南海受臺風襲擊翻沉，這兩次事故均造成嚴重的人員傷亡。
6、深水海洋工程蓬勃發展
墨西哥灣、北海等地區的勘探，帶動了鉆井裝置的迅速發展。而鉆井裝置的進步又幫助人們向更深的海洋進軍。到20世紀90年代，美國的墨西哥灣，非洲西海岸，南美洲東海岸，油氣勘探都越過1000英尺水深，甚至突破1000米。
展開 基于AQWA的救撈作業場錨泊分析
通過研究作業場布場的參數變化對錨泊系統的影響，總結出了3點增強錨泊穩定性的作業場布置的原則。對海上救撈作業場的布設具有一定的理論指導意義。
關鍵詞：AQWA;錨泊;救撈作業場;
0 引言
進行打撈和援潛任務時往往要進行救撈作業場布場。為了獲得比較穩定的作業場，通常采用四錨定位，甚至在復雜海況下采取六錨或八錨定位。目前，對海洋平臺的運動響應和艦船單點系泊運動響應的研究較多[1,2]，但是對艦船多點系泊運動響應的研究較少[3,4]，尤其在探索布場參數變化對救撈作業場的影響方面研究較少，因此該文對布場參數對救撈作業場的影響進行了研究，對提高救撈作業場的穩定性具有一定參考價值。該文以常見的四錨布設作業場為例，利用AQWA軟件對其進行了錨泊分析，探索了錨泊參數對救撈作業場的影響，可為救撈作業場布設方案的分析和設計提供一定的參考依據。
1 研究對象及研究內容
1.1 研究對象
該文以救撈船布設的救撈作業場為研究對象，救撈船的主尺度見表1，該文根據母船船型為該船建立了用于仿真計算的幾何網格模型圖。
表1 救撈船主尺度
1.2 作業場基本參數
該文在分析中選用的坐標情況如下：船首處為坐標原點，船長方向為X軸，船艏為正；船寬方向為Y軸，右舷為正；型深方向為Z軸，向上為正。錨泊角規定和纜繩編號如圖1所示。船艏處以錨鏈與船艏正方向的夾角為錨泊角Ψ，船尾處以錨鏈與船艏負方向夾角為錨泊角Ψ。船左、右舷錨泊纜對稱布置。
1.3 錨鏈參數
圖1 錨泊角設置示意圖
艦船的系泊纜為單一成分纜，選用的材質為76mm直徑的鋼芯鋼纜，相關參數見表2。
表2 錨鏈參數
在軟件中，通過輸入導纜孔的位置、錨泊點的位置以及纜繩的長度，可建立纜繩的懸鏈線方程，從而給出纜繩預張力。
展開 國內第一本關于ansys aqwa 的書籍出版了
本章結合工程實際簡要介紹了海洋工程環境條件、流體動力學、耐波性與系泊定位分析理論并穿插介紹部分常用規范；
第3章：經典AQWA的建模。本章介紹了基于經典AQWA進行船體水動力模型建模與混合水動力模型建模的方法、主要流程以及部分建模技巧；
第4章：使用經典AQWA進行浮體分析。對經典AQWA的運行模式、命令卡片的含義等進行了解釋，并以一個實例說明使用經典AQWA進行浮體分析的主要流程與數據處理方法；
第5章：AQWA與Workbench。對基于Workbench進行AQWA水動力分析的運行模式和方法進行了介紹，并以一個實例說明使用Workbench界面進行浮體分析的主要流程與數據處理方法；
第6章：分析實例。以四個較為完整的實例對使用AQWA進行多體水動力分析、混合模型水動力計算分析、靠泊分析、單點FPSO系泊分析的主要流程與方法進行了介紹。
希望通過本書，能夠使初步接觸海洋工程浮體分析以及初次接觸AQWA軟件的朋友們能夠建立起浮體分析的基本概念與分析思路，快速地掌握軟件操作以及分析浮體問題的方法。
目前本書已經陸續上市，歡迎關注。
展開 船舶技術法規發展歷程簡述
（三）海洋工程方面
從上個世紀80年代開始，船舶檢驗局在海洋工程方面針對移動平臺、固定平臺、潛水系統和潛水器、海底管道、海上浮式裝置、海上單點系泊裝置等方面陸續組織制定了法定檢驗法規。
從80年代到2000年，累計制定發布了十幾部海洋工程方面的法定檢驗法規，主要包括：
（四）集裝箱方面
集裝箱檢驗業務在1978年開始，鑒于日益興起的集裝箱運輸安全監督的需要，船舶檢驗局著手集裝箱運輸安全研究，參照《1972年國際集裝箱安全公約》制訂了我國第一部《集裝箱檢驗規范1979》，于1979年推薦試行。
《1972年國際集裝箱安全公約》在1981年9月23日對我國生效，后續船舶檢驗局組織制定了《集裝箱法定檢驗技術規則（1998）》。
展開 六種常見船舶系泊方法，你了解嗎？
這種類型的系泊比地中海式系泊更安全、更快，并通過限制擺動室來減少錨機負載。
??單點或單浮標系泊：這種類型的系泊允許處理石油、原油等液體貨物，用于港口/海岸沒有專用液體貨物裝卸設施的地方。浮標或碼頭使用錨鏈固定在海床上，在規定的范圍內有少量自由移動。水上部分可以自由旋轉，從而使船舶穩定在所需的位置，并允許油船在貨物轉移過程中移動。這種可移動連接可防止因牽引力或高彎曲應力而發生故障。
??常規或多浮標系泊：在這種類型的系泊中，船舶使用錨固定，船尾固定在其周圍的浮標上。該系統和浮標的定位設計用于匹配船舶要求和尺寸，同時接近船舶的路徑與最終停泊位置成90度角。當船前進時，右舷錨在特定位置松開。到達固定位置后，松開左舷錨，使船舶沿著分岔浮標中心線定位，右舷纜繩在船尾推進時卷起，左舷纜繩放出。通常有3-6個永久性安裝在矩形模式中的浮標，以在拖船的幫助下完成位于浮標之間的船舶正確系泊。
多浮標或CBM系統用于碼頭不可用且船舶無法航行至碼頭的地方。它可以與一個流體輸送系統相結合，可以將海底管道連接到油船中部的歧管，從而將岸上設施連接到油船。如果沒有油船/船舶系泊，則將潛水軟管儲存在海床上。
本文來自：中國船檢
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海洋論壇▏船舶系泊動力定位控制技術綜述
Lee等通過增量和迭代對有限元方法進行改進，推導了單點系泊多段纜繩在波浪力作用下的有限元張力模型，并通過仿真對比實驗驗證了合理性，可應用于纜繩的動態分析。
綜上所述，3種方法都能夠推導得到系泊系統的張力模型。懸鏈線分析法是靜力分析方法，多用于近海、淺海等海洋環境較為簡單，對張力精度要求不高的應用場景中；集中質量法和有限元法是動態分析法，能夠實時、精確地分析系泊纜繩的運動狀態、與船舶的耦合運動以及受海洋環境的影響變化，可應用于深海、遠海等環境較為復雜，對系泊纜繩張力的精確性要求較高的作業場景中。
三、系泊動力定位控制策略研究進展
系泊動力定位系統由系泊系統和動力定位系統組成。根據對這2個系統的處理方式不同，系泊動力定位控制策略大致可分為分離控制和混合控制2種不同方式。分離控制就是為系泊系統和動力定位系統設計2個控制器，分別控制系泊張力和船舶位姿，從而保證船舶系泊張力在安全限界之內，同時船舶在指定范圍內正常作業。
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