第九章海上石油终端
第一节海上右油终端的概念和类型
海上石油终端的含意是指油轮系泊、转输的停靠处.常用的海上石油终端大致有4种类型：
①固定码头：它是采用钢结构或预应力混凝土基础作支撑而建成的码头平台，如图9一1-1所示.
②多浮筒系船系统：它是采用多个浮筒多向系住油轮的，如图9-1-2所示.
图9-1-1固定码头
图9-1-2多浮筒系船系统
③塔式系船系统：它是采用钢结构固定在海床上，结构上部建有一个可转动360度的系泊转台，用缆绳系住油轮，如图9-1-3所示.
和独立锚腿系船两种方式系住油轮，并可自由转动， ④单点系泊系统：基本上可分为悬链式浮筒系船能使油轮处于海浪流速和风速以及风力综合造成的最小阻力位置，如图9-1-4和图9-1-5所示.
从图9-1一6中可以看出，当因素相同时，比较各种海上石油终端的系船力量，以单点系泊系统
图9-1-3塔式系船系统
的系船力量为最小，原因是这一系统具有较大的伸缩性和错链的减震作用.
上述4种海上石油终端各有优缺点，通过表9-1-1的海上石油终端的调动和装载性能对比表和表9-1-2的海上石油终端的经济效益对比表，以及表9-1-3的海上石油终端与各种吨位油轮的作业成本对比表，可以进一步得出以下看法：
否则需花更大费用建造防波堤. ①固定码头适用于浅水区，建造时需疏浚大量泥沙：要求周围水域具有良好保护条件，
②多浮筒系船系统只适用于具有良好保护的水域和小型油轮.
③塔式系船系统具有撞船的危险，只适用于环境条件较好的浅海和具有防波堤的水域.
④单点系泊系统的特点是投资少，输油成本低，对环境条件适应性强，较为机动灵活，具有安全、可靠、经济等优点.
图9-1-4悬链式浮筒系船系统
图9-1-5独立锚腿系船系统
表9-1-1海上石油终端的调动与装载性能对比表
项 固定码头 多浮简系船系统 塔式系船系统 单点系泊系统人员设备与陆上联系的通道 直接 经由海洋 经由海洋 经由海洋受风力海流与淘浪影响，自行调 无 很少 有 有整系船方位的可能性橡胶软管数量（根） 自开始系到泵油所需时间，h 1-8 2 1-4 5 1-3 2 1-3 2风速48km/h下仍可系船的最大 1~2 1.5~2 2~2.5 2~2.5风速64km/h下仍可输油的最大 海浪高，m 1.5-2 2-2.5 2.5~3.5 s海浪高，m 风速96km/h以上舶舶仍能卸货的最大海滚高.m 2-3 3-4 3.5-5易于系泊与解的等级 受海潮的影响 有 3 无 4 无 2 无 1最容易发生事故的设备 护能 浮简链 浮塔、浮漂软管 浮漂软管系船时所囊外力协助 拖船、牵绳船 牵绳船，有 牵确船或拖船 牵绳船解绩时所雾外力协助 拖船、牵绳船 时需要拖船 牵绳船 拖船 不需
注：此表所示管指一般情况而言.
图9-1-6海上石油终端的系船力量对比
表9-1-2海上石油终端的经济效益对比表
项 日 单点系泊系统 塔式系船系统 多浮筒系船系统 固定码头投资金额，万美元 850 1050 550 2500输油时间，b 理论上年作业天数，d 13.5 347 13.5 340 13.5 306 13.5 300系船时间，b 15.5 16.5 18.5 16前后两船相距时间，b 作业舶数（50%），艘 17.5 238 18.5 220 20.5 179 200 18年输油量，×10² 2380 2200 179) 2000折旧，万美元 作业成本（若以10×10：级油轮每小时输油7500为例测算如下） 8 87.5 125保养，万美元 30 25 45.8 2) 10拖轮与服务船只，万美元 5 30 3) 30人员，万美元 10 10 8 5总计，万美元 单位作业成本，美元/ 0.054 130 0.069 152.5 0.058 103.8 0.085 170
表9-1-3海上石油终端与各种吨位油轮的作业成本
作业成本，美元/油轮吨位 t 输油能量 t/h 单点系泊 塔式系船 多浮商系船系统 固定码头50000 5000 0.068 系统 0.092 系统 0 067 0. 7500 0.054 0.069 0.058 0.085200000 150000 10000 15000 0.042 0.035 0.076 0.055 0.0770 0 067 0.057300000 20000 0.046 0.045
①两个多浮筒系船系统，每个输油量按5000/计： ②两个塔式系船系统，每个输油量按7500/h计：①两个单点系泊系统，每个输油量技10000：/h计：④单点系泊系统其输油量10000：/h时，最为经济最具弹性.
第二节单点系泊系统
一、概述
海上油田的原油输出，目前大多采用铺设海底管道或油轮驳运两种方式，而油轮驳运则需设单点系泊供停靠.油田产量稳定高产时，这两种方法各有利弊：当油田开采寿命可疑时（产量少、不稳定），不宜采用海底管道，因其投资大，难于回收，施工难度大，工期长，在水深大和环境条件恶劣时，还无法施工，采用单点系泊系统就可解决此难题.另外，原油运 输费用随着油轮吨位的增加而明显下降，促使巨大型油轮日益增多，而人造深水港的费用高，施工周期长.因此，从可靠和经济的观点考虑，采用单点系泊系统实为一种最佳选择.近40年来，为了适应海上油由的开发和深海恶劣环境条件的要求，单点系泊的技术日新月范，美国船级社（ABS）1975年颁布了单点系泊系统建造入级规范，各厂商均按此规范建 异，得到了很大的发展.目前世界上单点系泊装置的类型增多了，技术越来越先进并纳入规造入级.国外研制单点系泊系统比较著名的公司有：SBM公司、IMODCO公司、SOFEC公司、MCDERMOTT公司等.
单点系泊系统从20世纪50年代后期发展到现在，已经成为广泛使用的一种海上系泊油轮的方式.它对海上油田的开发起着极为重要的作用，具有很多优点，而且这种技术本身还 在不断地发展之中.归纳起来，它适用于以下几个方面：
①可作为进出口原油的深水港，供大型或超大型油轮系泊和装卸原油，能充分发挥大型油轮经济运输的优越性，而不必花费巨额投资去建设深水港.
②海上大型油由的开发是十分复杂的，固定生产设备的投资大，建设时间长，在储量尚未充分掌握之前，很难作出切合实际的技术决策，采用单点系泊装置为核心的早期生产系 统，可以提早开发油田，为油田永久性开发的技术决策提供依据.
③单点系泊装置是边际油田、深海油田及离岸遥远油田经济开采的先进技术手段.
④可在经济上或技术上不宜铺管的海域代替海底输油管道.
用. 能系泊海上石油加工处理厂，回收和利用石油伴生气，使海洋石油资源得到合理的利
二、单点系泊装置的类型
上油田开发的需要和海况条件的要求，在这两种基本类型的基础上，单点系泊技术不断改进，逐步发展为多种类型的系泊装置.目前在我国海上油田采用的单点系泊装置大概有4 种：固定塔式单点系泊装置、导管架塔式刚性胃系泊装置、可解脱式转塔浮筒系泊装置和永久式转塔系泊装置.
1.悬链式浮筒系泊装置（Catenary Anchor leg Mooring，简称CALM）
这种装置是单点系泊装置中最早出现的一种型式，也是数量最多的一种，如图9-2-1所示.它使用一个大直径（约10~17m）的圆柱形浮筒作为主体，以4条以上的长垂曲线锚 链固定在海底基座上.浮筒是具有弹性的（即能吸收外力冲击能量），能在一定范围内漂移.浮筒上部是一个装有轴承可旋转360度的转台，上面配有系泊桩柱、输油管线、阀门、流体旋转头、航标灯以及必要的起重设备等.中心部位的流体旋转头，下面连接着水下软管和海底输油管汇，上面连接着漂浮软管并通向油轮.油轮是用缆绳系泊在浮筒转台的桩柱上，在
风、浪、潮、流的影响下，油轮能围绕系泊点漂移转动，使之处在最小受力位置，这就是该系泊装置独特的系泊弹性一风标性.它大大降低了系泊负荷，缓冲了风浪对系统的冲击，的组成部件除旋转头和软管之外，都是常规产品，设计、制造、安装简便、造价低廉.它的 也是单点系泊系统的主要特点之一.总之，它的主要优点是结构简单、便于制造和安装：它缺点是要求海底地貌平坦，浮筒的漂移、升沉随环境条件的恶劣而增长，这将使水下软管过度挠曲而易于损坏.在持续摇荡期间，工作艇难于靠近，给维修保养工作带来不便.
图9-2-1悬链式浮筒系泊装置
2.单锚腿系泊装置（SingleAnchor Leg Mooring，简称SALM）
该装置的结构如图9-2-2所示.它有一个细长的圆柱形浮筒，通常直径约为6~7m，高度约为15m.浮筒下面用锚链拉住，锚链的下端固定在海底基座上.由于浮筒具有正的剩
图9-2-2单锚腿系泊装置（不带立管）
