Плавучие системы хранения и отгрузки (FSO)

Плавучие хранилища используются главным образом на тех морских месторождениях, где строительство хранилищ других типов или трубопровода на берег нерентабельно.

Типичная установка в составе полупогружной платформы с танкером-хра­нилищем, постоянно пришвартованным к причалам CALM, показана на рис. 3 [5].

Хранилище необходимо для обеспечения достаточного запасного объема нефти между ее отгрузками на транспортные танкеры для того, чтобы место­рождение функционировало непрерывно и не требовалось прекращать подачу нефти после загрузки танкера.

Рис. 4. Система с добывающей полупогружной платформы и одноточечного причала с танкером-хранилищем.

 

В современной практике существует множество типов плавучих систем хранения и отгрузки:

Одноточечный причал с хранилищем (SBS)

Отсоединяемое хранилище (система SBS)

Хранилище с одиночной якорной связью (SALS)

Полупогружное хранилище с точечным причалом (SPAR)

 

SPAR – автономное полупогружное хранилище, имеющее поворотный стол со швартовым и погрузочным оборудованием. Первая установка была смонтирована в 1976 году на месторождении Brent при глубине 140 м на расстоянии 2,2 км от стационарной платформы и служила в качестве временного морского хранилища и отгрузочной установки.

Система SPAR поставлена на якоря с помощью шести их линий; осадка составляет 109 м. Корпус SPAR состоит из трех основных цилиндрических секций. Днищевая секция составляет наиболее крупную часть и содержит нефтехранилище. Средняя секция меньшего диаметра соединяет нижнюю часть корпуса с надстройкой. Эта часть имеет уменьшенное сечение для ми­нимизации воздействия волнения. В верхней части размещаются поворот­ный стол, жилые помещения и все производственное оборудование причала. Специальный кран (управляемый оператором) подает погрузочный шланг на танкер [5].

При подходе танкера два члена экипажа причала SPAR вытравливают 300 - метровый плавучий полипропиленовый трос-проводник. Этот трос вылав­ливается танкером с помощью якоря-кошки и проводится через клюз на носу. К концу троса-проводника прикрепляется цепь длиной 4 м, которая, в свою очередь, соединяется с двойными 16-дюймовыми нейлоновыми швартовами. Танкер медленно направляется к SPAR, одновременно выбирая трос-провод­ник до тою момента, когда цепь может быть закреплена в цепном стопоре на борту танкера.

В зависимости от ветровых условий танкеру может понадобиться дать зад­ний ход для натяжения швартовов.

Трос-проводник шлангов заводится на специальную лебедку на палубе тан­кера. Шланги, свешивающиеся с погрузочной стрелы, вытравливаются в вер­тикальном положении. Как только соединитель шланга принят на борт танкера и втянут в автоматический соединитель, он закрепляется гидравлическим устройством. Носовая часть танкера в районе автоматического соединителя должна быть переоборудована так, чтобы обеспечить невозможность повреж­дения шлангов при их подаче на танкер.

Танкер медленно направляется к SPAR, одновременно выбирая трос-проводник до того момента, когда цепь может быть закреплена в цепном стопоре на борту танкера [5].

В зависимости от ветровых условий танкеру может понадобиться дать зад­ний ход для натяжения швартовов.

Трос-проводник шлангов заводится на специальную лебедку на палубе тан­кера. Шланги, свешивающиеся с погрузочной стрелы, вытравливаются в вер­тикальном положении. Как только соединитель шланга принят на борт танкера и втянут в автоматический соединитель, он закрепляется гидравлическим устройством. Носовая часть танкера в районе автоматического соединителя должна быть переоборудована так, чтобы обеспечить невозможность повреж­дения шлангов при их подаче на танкер.

Когда танкер загружен и готов отчалить, перечисленные операции повто­ряются в обратном порядке.

Балластировка системы SPAR необходима, чтобы сохранять постоянную осадку при отгрузке нефти. На рис. 3.7 показаны основные этапы работы си­стемы SPAR. Балластная вода, содержащая следы нефти, откачивается через специальный сепаратор нефти.

Сырая нефть, подаваемая насосами платформ, поступает на систему SPAR через донный манифольд и гибкие стояки. Она проходит по внутренним тру­бопроводам до цистерны переполнения и отсюда вниз через распределитель в один из шести отсеков хранилища [5].

При отгрузке нефти морская вода вытесняется. Она поступает вверх через во­дяной стояк, который доходит до днища отсека. Любые следы нефти в удаляемой балластной воде задерживаются сепаратором, расположенным на уровне ватер­линии. Затем вода поступает в центральную шахту. Если в процессе очистки случаются сбои, это можно увидеть до того, как произойдет разлив нефти.

При откачивании нефти из отсеков хранилища граница между нефтью и во­дой поднимается.

Система трубопроводов причала SPAR рассчитана так, что, в принципе, раз­ность давлений между морской водой внутри хранилища и снаружи отсут­ствует. Нефть в хранилище SPAR находится под несколько большим давлени­ем. чем окружающая вода.

Поступление нефти с добывающей платформы продолжается и во время по­грузки танкера. Если хранилище SPAR опорожняется раньше, чем танкер за­гружен полностью, последний может оставаться причаленным, получая нефть прямо с добывающей платформы.

 

Рис. 5. Система SPAR.

Поскольку SPAR оборудован двойной системой трубопроводов и связан с танкером двойными шлангами, загрязненная балластная вода с танкера может приниматься им через одну систему, в то время как нефть передается на тан­кер через другую. Загрязненный балласт так же, как морская вода, направ­ляется в отсеки хранилища SPAR и впоследствии проходит через установку очистки [5].

Назначение системы замещения состоит в том, чтобы отсеки хранилища были постоянно заполнены жидкостью. Однако поскольку удельные веса нефти и морской воды различны, можно ожидать изменения осадки SPAR. Для предотвращения этого над отсеками хранилища устроены балластные цистерны.

Когда SPAR наполняется нефтью, балластные цистерны заполняются мор­ской водой. Когда хранилище забалластировано морской водой, балластные цистерны должны быть пустыми. Когда в хранилище начинает поступать нефть, балластные цистерны постепенно заполняются водой, а во время пе­редачи нефти на танкер содержимое балластных цистерн откачивается.

Система SPAR проектируется так, чтобы сохранять остойчивость даже при сильном волне­нии. В жестокий шторм при ветре силой 11 баллов угол наклона SPAR не превышал 6°[5].