邁向深水  需過“四道坎”

近年來，深水油氣資源開發(fā)的加速帶動(dòng)了深水FPSO的需求增長。有關(guān)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(shù)發(fā)展所能達(dá)到的極限。而FPSO水深適應(yīng)性好，被認(rèn)為是目前開發(fā)深水油氣田的最佳裝備，享有深水油氣裝備“明星”之美譽(yù)。

“開發(fā)適應(yīng)深水作業(yè)的FPSO，尤為迫切需要解決系泊、防腐、環(huán)保與冗余度設(shè)計(jì)等四大關(guān)鍵技術(shù)。”船舶設(shè)計(jì)大師趙耕賢指出，深水水文環(huán)境復(fù)雜、氣候惡劣，簡(jiǎn)單的系泊系統(tǒng)難以滿足作業(yè)要求，因此，深遠(yuǎn)海FPSO研發(fā)首先要解決系泊定位這一關(guān)鍵問題。同時(shí)，還要對(duì)系泊鏈末端的吸力錨在海底深處的固定技術(shù)加以研究。要實(shí)地考察，根據(jù)海洋氣象資料、洋流、波浪、風(fēng)力等數(shù)據(jù)，確定船體疲勞強(qiáng)度和載荷，以決定系泊定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

其次，是防腐技術(shù)與冗余度設(shè)計(jì)。深水環(huán)境下海水、波浪、海風(fēng)對(duì)船體和設(shè)備的腐蝕情況比近海環(huán)境更復(fù)雜，特別是載體構(gòu)件及管線等表面，僅靠現(xiàn)有的涂層技術(shù)是不夠的。趙耕賢認(rèn)為，必須研制新型涂料或防腐技術(shù)，如陶瓷粉末涂層、噴涂技術(shù)等，達(dá)到長效的防腐效果。此外，因遠(yuǎn)離陸地，深水FPSO在給養(yǎng)、油水補(bǔ)給、備品、維修、安全等方面還要預(yù)留更高的冗余度，以保證在長時(shí)間遠(yuǎn)離大陸的情況下，工作人員的身體、精神狀態(tài)的穩(wěn)定以及設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

環(huán)保問題也應(yīng)提上議事日程。當(dāng)前，環(huán)境保護(hù)、低碳排放問題，在航運(yùn)界、造船界已引起普遍關(guān)注，成為熱點(diǎn)。深水海域是海洋生物的重要聚居地，也是地球生態(tài)圈自我修復(fù)的重要?jiǎng)恿�。因此，深水FPSO在設(shè)計(jì)階段就應(yīng)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(guān)應(yīng)急方案。

考慮到成本因素，深水FPSO也意味著需要增加產(chǎn)量，提高處理能力。由于船舶結(jié)構(gòu)更復(fù)雜、配套設(shè)備更多、上部結(jié)構(gòu)更重，對(duì)FPSO船體的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性也將提出更高要求。專家預(yù)測(cè)，傳統(tǒng)的船形設(shè)計(jì)或?qū)�發(fā)生改變。據(jù)悉，目前業(yè)內(nèi)已設(shè)計(jì)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(guān)”

隨著北極航線的開辟以及極地油氣資源開發(fā)進(jìn)程的加快，極地也將成為FPSO新的選擇。趙耕賢認(rèn)為，極地資源的開發(fā)與利用，存在大量的技術(shù)難題，需要人類共同面對(duì)與思索。而對(duì)FPSO等油氣開采裝備來說，面臨的挑戰(zhàn)遠(yuǎn)比運(yùn)輸船舶要高得多,因此，盡快著手研究北極環(huán)境對(duì)FPSO等海工裝備的影響，尤為必要。

首先，面對(duì)北極零下50攝氏度的極端低溫、漂流的海冰，必須對(duì)極地裝備增加額外固定載荷提升抗寒強(qiáng)度，同時(shí)，要加強(qiáng)日常維護(hù)，排除低溫帶來的各種隱患。其次，北極地區(qū)復(fù)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(fēng)險(xiǎn)，設(shè)計(jì)時(shí)就要考慮較高的冗余度。再者，還需要提高冰山的觀測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)水平以及應(yīng)對(duì)浮冰碰撞的技術(shù)水平，并要研究極夜下漏油的監(jiān)測(cè)技術(shù)和冰海中油污回收技術(shù)。而對(duì)工人來說，長時(shí)間在極地工作，必須面對(duì)極夜與極光、噪聲與振動(dòng)的長時(shí)間影響，還需要進(jìn)行心理干預(yù)和心理調(diào)節(jié)。此外，考慮到極地風(fēng)險(xiǎn)防范的復(fù)雜性，還需要制定比非冰區(qū)更為嚴(yán)格的污染應(yīng)急方案以及人員逃生、疏散與救援應(yīng)急方案。

因此，要發(fā)展北極FPSO，一些技術(shù)問題不可規(guī)避。業(yè)界專家認(rèn)為，生存風(fēng)險(xiǎn)研究、冰載力學(xué)特性研究、長期極端低溫環(huán)境材料特性研究、冰域中載體強(qiáng)度研究、冰試驗(yàn)池設(shè)計(jì)與測(cè)試技術(shù)以及極地海域的預(yù)報(bào)技術(shù)、冰域拖航就位和移位技術(shù)研究、極地地方法規(guī)研究、極地規(guī)范與準(zhǔn)則研究、極地通導(dǎo)技術(shù)研究、極端低溫環(huán)境下設(shè)備保護(hù)技術(shù)等十大技術(shù)難題已成為設(shè)計(jì)北極FPSO的關(guān)鍵，要跨越這十座“關(guān)隘”，業(yè)界應(yīng)加快進(jìn)行極地資源調(diào)查、物探等工作，盡快開始資源開發(fā)技術(shù)與裝備的前瞻性研究，而對(duì)于欲在未來搶抓機(jī)遇，分得北極FPSO這個(gè)海工寵兒“頭啖湯”的船企而言，卻已是時(shí)不我待。