我们都知道,航空母舰是海上的“巨无霸”,它排水量大,可以起降舰载机,大大增加舰载机的攻击范围机动性,是强大的海*必不可少的装备。
不过,如果只比较排水量的话,航母其实还算不上是真正的“巨无霸”,在海洋上,有一些设施设备比航空母舰更加巨大。
例如,我国就曾交付一艘吨位超过6艘航母的“巨无霸”——FPSOP-70浮式生产储卸油船。
用于开发油田的FPSO
FPSO的全程是FloatingProductionStorageandOffloading,也就是“浮式生产储存卸货装置,名字看起来很复杂,但简单来说,它就是一个“海上石油工厂”,可以将刚刚开采出来的石油原油进行初步的加工和储存,然后将其输送给运油的油轮,运输到世界各地。
FPSO出现至今不过只有40多年的历史,全世界最早出现的FPSO是年壳牌石油公司用一艘5.9万吨的旧油轮改装而成的,年,这艘FPSO前往地中海卡斯特里翁油田项目进行作业。
人们很快发现,FPSO储油多、投资省,还可转移,灵活机动,大大方便了海上石油开采,于是,各个石油公司纷纷开始发展FPSO项目。
不过,由于一开始人类的技术还只能在浅海、边际油田进行石油开发,所以由旧油轮改装的FPSO还能够适应生产需要,但随着人类石油工业的不断发展,越来越多的深海、超深海油田不断被发现,旧油轮就很难适应石油开采的需要了。
“迫不得已”之下,人们开始新建FPSO来开发深海、超深海的油田。但是,新建FPSO需要的是先进的石油工业技术,它集成度高、建造难度大,被誉为是石油工业领域“皇冠上的明珠”。
而且,新建一艘FPSO的成本非常高昂,通常总成本要超过10亿美元,并不是所有的石油公司或是承包商都有能力建造,哪怕石油公司有能力建造,也不能保证建造完成后,就能实现盈利,因此,石油公司建造FPSO的动力并不充足。
因此在现役的大约艘FPSO中,只有不到30%的FPSO来源于新建,大多数FPSO还是由旧油轮改造而来的。
在我国,FPSO的发展和其他绝大多数工业发展一样,起步较晚,我国的FPSO起步比西方国家晚了10年,在很长一段时间内,一直都处在追赶和超越的过程中。
不过,到了上世纪90年代后期,由于我国不断加强对深海油气田的开发重视程度,并开始推动滩海油气开发转变为深海油气开发,我国的FPSO产业得到了飞速发展,到目前为止,中国海油已经成为了全球拥有FPSO最多的石油公司之一,一共拥有17艘FPSO,其中还不乏世界最大规模的FPSO,彰显着我国石油工业技术的进步。
而提及我国的FPSO,不得不提到的,就是FPSOP-70船,它是当时我国所建造的全世界最大吨位的海上石油工厂。
一波三折的建造过程
年,我国海油工程拿到了巴西国油的一项大单,那就是P67、P70两艘FPSO的总承包合同,合同内容包括FPSO中8个模块的设计、建造和整船总装和调试。
总的来说,FPSO主要由2个部分构成,那就是船体和上部组块。船体很好理解,既然FPSO是一个“海上石油工厂”,那必定先要能够浮在海上,并可以在海上移动,而船体一方面可以起到悬浮、移动的作用,另外一方面,还可以储存合格的原油。而所谓的“上部组块”就是对开采出来的石油原油进行加工处理的地方。
由于FPSO建造难度很大,对工程精度要求很高,并不是每个国家都有能力新建FPSO,目前,FPSO行业中已经形成以韩国、新加坡、中国和巴西为主的“四强格局”。
其中,我国虽然建造FPSO的规模突出,而且已经培养出一批建造能力较强的船厂,但上部组块的一些核心模块,例如主发电机、中央控制系统等技术还是掌握在韩国、新加坡的造船企业手中,我国仍有较大的追赶余地。
说回我国拿下的订单,虽然我国拿下了巴西的两艘FPSO订单,但FPSO制造的过程并不是一帆风顺的。
虽然一开始中国和巴西的合作十分顺利,但在双方合作的过程中,由于巴西国油的腐败丑闻,巴西方面突然单方面宣布暂停一切合作,订单中的FPSO还只建造了一半,只能被迫停工,停在船坞之中等待。
由于长时间没有维护保养,P67和P70的船体大面积生锈,中方工作人员看到之后难免是心疼不已。
不过,幸好巴西方面的问题顺利解决,双方的合作又得到了恢复,为了追赶工程进度,中方0多名工作人员、经过了多天没日没夜地工作,终于将这项原本可能“烂尾”的项目,扭转成为了“效益工程”。
最终,我国不仅没有延期交付,还提前向巴西国油交付了FPSO。
媒体报道显示,年5月,订单上的第一艘FPSO——P67成功在青岛交付给巴西,这是我国为外国交付的工程量最大、最复杂、技术要求最高的FPSO项目。
而且,P67在建造过程中,进行了多项技术创新,大大提升了我国海洋船舶工程的建造能力。
P70是P67的姐妹船,虽然其外观、尺寸、能力都与P67相似,但其建造的时间仅有1年3个月,建造效率足足提高了1/4。
这创造了我国自主设计、建造超大型FPSO的速度纪录,即使放眼全球,其建造速度也仅仅是达到了世界同行业的先进水平。
相较之下,P70在建造过程中也进行了多项技术革新和工艺创新,比P67更加引人注目,年12月,P70船成功交付巴西,刷新了我国超大型FPSO的交付速度记录。
而建造速度实际上并不是我们最看重的,最重要的是,P67和P70还有着诸多优势,它们的成功建造能够助推我国海工装备“走出去”的步伐。
交付巴西,打响中国品牌
数据显示,FPSOP70的船只长度为米、最大宽度为74米,满载排水量为35万吨,是当时全球吨位最大FPSO,另外,其甲板面积大约相当于3个足球场的大小。
从其大小来看,P70可谓是名副其实的海上巨无霸。
如果对35万吨的排水量没有概念,那么我们可以以我国辽宁舰航母的排水量来做对比,辽宁舰的标准排水量为5.4万吨,满载排水量大约为6万吨左右,也就是说,P70的吨位比6艘辽宁舰加起来都大,按照满载来计算,也有6艘左右的辽宁舰这么大。
即使是以美国排水量最大的航母福特号来作对比,福特号的排水量大约为10万吨左右,其满载排水量为11万吨左右,P70的排水量也有福特号的3倍多。
而且,P70的储油量可达万桶,日加工原油的数量也能达到12万桶,它还配备了两套外输系统,每套系统每天可以外输万桶原油,从这一项数据来看,P70的产能相当于我国大庆油田的25%左右,可以说是非常惊人了。
P70作为当今世界上最大吨位的浮式生产储卸油船,预计运行寿命为25年,采用多点系泊的方式,安全可靠。
为了建造P70,我国消耗了4.5万吨钢材,并铺设了总长度达到万米的电缆,其甲板上有17个功能模块,堪称是一座高度集中的石油工厂,可见这座“海上石油工厂”建造和设计的复杂程度。
而且,因为使用了巨量钢材,P70不仅可以抵御超强台风和海啸的侵袭,就算是几十枚导弹也不能将其击沉,其安全性还是非常有保证的。
更重要的是,这样一艘规模巨大、功能完备的海上石油工厂,其采购成本仅需要2.4亿美元,还不到一艘驱逐舰的造价,相较于其他国家的建造成本,我国出产的FPSO真可谓是物美价廉。
为了提高P70的工作效率,FPSO本身并没有设计动力装置,因此,在交付时,P70是由别的船只拖往巴西的。
资料显示,由于其体积和重量的限制,P70光是下水前的准备工作就花费了9个小时,下水后,P70由全世界最大的运输船BokaVanguard号拖往巴西,在45天之后,P70终于抵达巴西。
在抵达巴西后,P70将会在桑托斯盆地下的阿塔普油田服役,进行石油开采和运输的工作。
P67和P70的交付,标志着我国超大型FPSO的自主建造和集成能力达到了国际先进的水平,两艘FPSO的交付不仅为中国和巴西拓展在能源领域方面的合作搭建了桥梁,更是打响了中国海工的品牌,搭建了我国高端海洋工程建设在国际市场上的舞台。
为什么我国坚持要投入大量资金开发和建设FPSO?因为在海洋中还蕴藏着大量尚未开发的石油能源,数据显示,全球有35%的海底石油资源都在深海之中,因此,对于深海石油的开采就成为了各个大国竞相想要突破的领域,我国自然也不能落后。
而且,FPSO还能推动“一带一路”项目的合作与发展,提高我国的国际地位、扩大我国的朋友圈,对于我国而言,我们看中的不仅仅是FPSO本身的价值,更是它能够给我们带来的、背后更深层次的利益。
越来越多的海上巨无霸
也正是因为如此,我国在FPSO领域的开发一直没有停止。年5月,我国最大深水作业的FPSO——“海洋石油”与山东青岛正式交付启航。
“海洋石油”总长米,宽约49米,甲板面积相当于2个标准足球场,其满载排水量为19.5万吨,可以抵御百年一遇的台风。
虽然“海洋石油”看起来没有P70这么巨大,但同样也是一艘海上巨无霸,因为它的吨位是极地科考船“雪龙号”的9倍多,而且,它的设计寿命长达30年,可以15年不进坞,能够长期系泊于海况恶劣的南海深水区。
“海洋石油”拥有一套具有世界先进水平的单点系泊系统,技术复杂、集成精度相当高,在全世界范围内仅有4例应用,可见我国的FPSO技术已经达到了世界领先的水平。
它的最大亮点在于,它的作业水深可以达到米,创造了我国国内FPSO作业水深的新纪录,标志着我国大型FPSO高端制造能力的全新突破。
同时,它还拥有国内当时最复杂的海上油气处理工艺流程,每天可以处理2.1万立方米的原油和54万立方米的天然气。
而“海洋石油”所服役的南海流花16-2油田群,也是我国首个自营整装开发的深水油田项目。
根据该项目的特点,“海洋石油”号还装备了国内首套自主设计建造的浮式轻烃(LPG)回收系统,可以回收利用原油开采时产生的伴生气,这不仅能够减少开采过程中的气体排放、保护生态环境,每年还能够产生经济效益接近1亿元,可谓是一举两得。
到了年,我国招商局重工又交付了全世界最大吨位、最大储油量的FPSO,这艘船的总长达到了.31米,储油能力为万桶,最大排水量更是达到了惊人的46万吨之巨,刷新了国内的记录。
而这艘FPSO的建造标准为30年不进坞维修,为此,招商局重工严把原材料、焊接加工等生产组装的关口,还成立技术小组进行关键技术的攻关突破,最终顺利建造完成了这艘海上巨无霸,其海水提升、多点系泊和立管等关键系统还填补了我国的技术空白。
为这个巨无霸护航的拖带作业编队就长达米,刷新了长江通航的历史纪录。
年7月18日,这艘巨无霸在9艘拖轮、6艘海巡艇的护航下,顺利出港,前往天津港进行厂商模块的组装。
在组装完成后,它将远赴墨西哥湾、西非、巴西等深海区进行作业,是我国海工设备“走出去”的又一利器。
根据天津港方面的预计,它将在天津港停留大约1年时间,以便完成组装和调试工作,也就是说,也许在不久之后,我们就可以看到它被命名、正式下水远航,去深海处开采石油了。
而放眼未来,数字化技术浪潮终将会席卷FPSO领域,到时候,在地球偏远处工作的人将会越来越少,所有系统都可以基于物联网技术在陆地的安全中心进行监控和操作。
现在,已经无人FPSO的概念设计工作已经启动,也许在不久的未来,我们就能看到无人FPSO对深海石油开采发起一场变革。