FPSO：“過關斬將”方能“突出重圍”

邁向深水  需過“四道坎”

近年來，深水油氣資源開發的加速帶動了深水FPSO的需求增長。有關研究指出，4000米水深的海洋油氣田最值得開采，這是目前技術發展所能達到的極限。而FPSO水深適應性好，被認為是目前開發深水油氣田的最佳裝備，享有深水油氣裝備“明星”之美譽。

“開發適應深水作業的FPSO，尤為迫切需要解決系泊、防腐、環保與冗余度設計等四大關鍵技術。”船舶設計大師趙耕賢指出，深水水文環境復雜、氣候惡劣，簡單的系泊系統難以滿足作業要求，因此，深遠海FPSO研發首先要解決系泊定位這一關鍵問題。同時，還要對系泊鏈末端的吸力錨在海底深處的固定技術加以研究。要實地考察，根據海洋氣象資料、洋流、波浪、風力等數據，確定船體疲勞強度和載荷，以決定系泊定位系統的設計。

其次，是防腐技術與冗余度設計。深水環境下海水、波浪、海風對船體和設備的腐蝕情況比近海環境更復雜，特別是載體構件及管線等表面，僅靠現有的涂層技術是不夠的。趙耕賢認為，必須研制新型涂料或防腐技術，如陶瓷粉末涂層、噴涂技術等，達到長效的防腐效果。此外，因遠離陸地，深水FPSO在給養、油水補給、備品、維修、安全等方面還要預留更高的冗余度，以保證在長時間遠離大陸的情況下，工作人員的身體、精神狀態的穩定以及設備的正常運轉。

環保問題也應提上議事日程。當前，環境保護、低碳排放問題，在航運界、造船界已引起普遍關注，成為熱點。深水海域是海洋生物的重要聚居地，也是地球生態圈自我修復的重要動力。因此，深水FPSO在設計階段就應該考慮廢氣、污水的排放，并制定防油污泄漏、防火防爆等相關應急方案。

考慮到成本因素，深水FPSO也意味著需要增加產量，提高處理能力。由于船舶結構更復雜、配套設備更多、上部結構更重，對FPSO船體的結構和穩定性也將提出更高要求。專家預測，傳統的船形設計或將發生改變。據悉，目前業內已設計出圓筒形、圓柱形等新型FPSO，第五代大型FPSO也即將面世。

奔赴極地  尚有“十座關”

隨著北極航線的開辟以及極地油氣資源開發進程的加快，極地也將成為FPSO新的選擇。趙耕賢認為，極地資源的開發與利用，存在大量的技術難題，需要人類共同面對與思索。而對FPSO等油氣開采裝備來說，面臨的挑戰遠比運輸船舶要高得多,因此，盡快著手研究北極環境對FPSO等海工裝備的影響，尤為必要。

首先，面對北極零下50攝氏度的極端低溫、漂流的海冰，必須對極地裝備增加額外固定載荷提升抗寒強度，同時，要加強日常維護，排除低溫帶來的各種隱患。其次，北極地區復雜、無常、多變的天氣狀況，高度多樣化的地理、水文條件都帶來了極大的不確定性和風險，設計時就要考慮較高的冗余度。再者，還需要提高冰山的觀測預報技術水平以及應對浮冰碰撞的技術水平，并要研究極夜下漏油的監測技術和冰海中油污回收技術。而對工人來說，長時間在極地工作，必須面對極夜與極光、噪聲與振動的長時間影響，還需要進行心理干預和心理調節。此外，考慮到極地風險防范的復雜性，還需要制定比非冰區更為嚴格的污染應急方案以及人員逃生、疏散與救援應急方案。

因此，要發展北極FPSO，一些技術問題不可規避。業界專家認為，生存風險研究、冰載力學特性研究、長期極端低溫環境材料特性研究、冰域中載體強度研究、冰試驗池設計與測試技術以及極地海域的預報技術、冰域拖航就位和移位技術研究、極地地方法規研究、極地規范與準則研究、極地通導技術研究、極端低溫環境下設備保護技術等十大技術難題已成為設計北極FPSO的關鍵，要跨越這十座“關隘”，業界應加快進行極地資源調查、物探等工作，盡快開始資源開發技術與裝備的前瞻性研究，而對于欲在未來搶抓機遇，分得北極FPSO這個海工寵兒“頭啖湯”的船企而言，卻已是時不我待。