W tym wpisie na blogu przyjrzymy się strukturze i funkcjom jednostek FPSO, które stały się nowym rozwiązaniem w zakresie zagospodarowania zasobów morskich, oraz ich zaletom w porównaniu z platformami stałymi.
Gdyby ktoś zapytał mnie o przyszłość przemysłu stoczniowego i morskiego, jako inżynier budowy statków odpowiedziałbym „zasoby morskie”. Biorąc pod uwagę obecną sytuację wyczerpywania się zasobów na lądzie i potrzebę alternatywnych zasobów, działalność człowieka nieuchronnie zwróci się w stronę niezbadanego oceanu. Dzięki rozwojowi technologii wkraczamy teraz w erę, w której możemy eksplorować i wydobywać różne zasoby z oceanu. Generowanie energii przy użyciu energii morskiej, wydobycie głębinowych zasobów mineralnych i badania morskich zasobów biologicznych — wszystkie te aspekty mieszczą się w kategorii zasobów morskich. To wieloaspektowe podejście sprawia, że przyszłość przemysłu stoczniowego i morskiego jest jeszcze jaśniejsza.
Patrząc na obecny stan koreańskiego przemysłu stoczniowego w świetle tych uniwersalnych wymagań, możemy być jeszcze bardziej pewni naszej odpowiedzi. Obecnie koreański przemysł stoczniowy traci udziały w rynku na rzecz szybko rozwijającego się chińskiego przemysłu stoczniowego. Udział koreańskiego przemysłu stoczniowego w rynku zajmował pierwsze miejsce do połowy lat 2000., ale od tego czasu został zepchnięty z czołowej pozycji przez Chiny w wyścigu o tanie zamówienia. Ta sytuacja postawiła nowe wyzwania przed koreańskim przemysłem stoczniowym, w wyniku czego skupił się on na rozwijaniu technologii budowy statków o wysokiej wartości dodanej. Koreański przemysł stoczniowy, odczuwając poczucie kryzysu, dostrzegł potrzebę nowej technologii budowy statków o wysokiej wartości dodanej. W odpowiedzi koreańskie stocznie stopniowo zwracają uwagę na rozwój zasobów morskich.
Obiekty wykorzystywane do eksploatacji zasobów morskich są zazwyczaj określane jako „instalacje offshore”. W szerokim znaczeniu instalacje energetyczne morskie, instalacje obserwacyjne i instalacje morskie są również klasyfikowane jako instalacje offshore, ale w przemyśle stoczniowym i morskim konstrukcje związane z rozwojem zasobów morskich są powszechnie określane jako instalacje offshore. Główną funkcją instalacji offshore jest wiercenie w poszukiwaniu zasobów morskich. W przeszłości wiercenia offshore były wykonywane w stałych instalacjach, w których wiercenie i rafinacja były wykonywane przed wysłaniem ropy do lądowych obiektów magazynowych. Ta metoda wymagała dużych instalacji do wykonywania zarówno wierceń, jak i rafinacji, a długie rurociągi musiały być podłączone do instalacji na lądzie. Ponieważ były one stałe, trudno było je zainstalować w wodach głębszych niż 200 metrów, a instalacje musiały zostać zdemontowane, gdy odwierty naftowe zostały wyczerpane. Jednostki FPSO zostały opracowane w celu rozwiązania tych problemów.
FPSO (Floating Production Storage and Offloading) to pływające instalacje, które obsługują wszystkie aspekty produkcji, rafinacji, magazynowania i rozładunku ropy naftowej. Innymi słowy, obsługują wszystkie procesy z wyjątkiem wiercenia. Po zakończeniu wiercenia przez statek wiertniczy (obiekt wiertniczy), FPSO pobiera ropę naftową z odwiertów. FPSO rafinuje ropę, aby uzyskać tylko taką ropę, jakiej potrzebujemy. Ponieważ instalacja odpowiada tylko za wiercenie, użycie FPSO może radykalnie zmniejszyć jej rozmiar. Ponadto, ponieważ FPSO wykonuje wszystkie funkcje z wyjątkiem wiercenia, proces jest uproszczony. Ponadto FPSO może zastąpić lądowe instalacje magazynowe i długie rurociągi, poprawiając tym samym stabilność i rentowność wiercenia ropy naftowej. Ponadto FPSO to konstrukcje odpowiednie do rozwoju małych odwiertów naftowych. Stałe platformy muszą zostać zdemontowane po wyczerpaniu odwiertów naftowych, co jest kosztownym i skomplikowanym procesem, ale FPSO nie muszą być demontowane po zakończeniu wiercenia i można je po prostu przenieść. Ponadto FPSO mają duże pokłady, co ułatwia zabezpieczenie przestrzeni i zaprojektowanie ich w porównaniu z innymi elektrowniami. W szczególności stare statki o niskiej wartości użytkowej można przekształcić w FPSO, a wiele FPSO zostało faktycznie zaprojektowanych poprzez przekształcenie istniejących statków.
Główną funkcją FPSO jest wydobywanie czystej ropy naftowej z ropy naftowej. Jaki więc system procesowy jest używany w tym procesie? Przyjrzyjmy się systemom używanym na każdym etapie. Najpierw mieszanina wydobyta z odwiertu przez pionową rurę jest przesyłana do podgrzewacza w celu pierwotnego podgrzania. Powodem stosowania ciepła jest zmniejszenie lepkości, co poprawia przepływ i zwiększa wydajność podczas klasyfikacji płynu. Następnie płyn trafia do separatora produkcyjnego, gdzie jest rozdzielany na ropę, gaz i wodę poprzez dynamikę płynów. Podczas tego procesu olej przechodzi proces usuwania związków i jest przechowywany w zbiornikach. Następnie przechowywany olej jest rozładowywany do tankowców wahadłowych i transportowany do miejsc dostawy. Po przejściu procesu usuwania gazu, gaz jest przesyłany do generatora lub systemu wieży pochodniowej (obiektu, który zbiera i spala resztkowy nadmiar gazu wytwarzany w trakcie procesu) w celu usunięcia składników ciekłych. Woda jest filtrowana przez system uzdatniania wody, a część z niej jest wykorzystywana do regulacji ciśnienia w odwiercie naftowym.
Aby FPSO, który wykonuje te procesy wewnętrznie, mógł funkcjonować jako pływająca instalacja, musi być zamocowany na miejscu bez kołysania przez jakiekolwiek siły zewnętrzne. Istnieją dwa główne elementy, które umożliwiają FPSO pozostanie zamocowanym na miejscu podczas pracy. Pierwszym z nich jest wyposażenie wieżyczki. Wieżyczka wykorzystuje obrotowy element, aby utrzymać FPSO w miejscu, nawet gdy statek jest kołysany przez siły zewnętrzne, takie jak fale i wiatr, dzięki czemu linia produkcyjna ropy naftowej nie jest naruszona. Wieżyczka działa również jako korytarz dla kabli zwanych pępowiną, aby dostarczać energię i sygnały do podmorskich odwiertów. Kolejnym elementem wyposażenia jest system cumowniczy. Podstawowymi urządzeniami cumowniczymi są metoda cumowania rozproszonego, która polega na zakotwiczeniu lin cumowniczych do dna morskiego i podłączeniu ich do kadłuba, oraz metoda cumowania wieżyczki, która włącza funkcje cumownicze do wyposażenia wieżyczki. Odpowiednia metoda cumowania jest wybierana w zależności od otaczającego środowiska, takiego jak wiatr, pływy i teren. W stabilnych środowiskach stosuje się głównie metodę cumowania rozproszonego, natomiast w stosunkowo niestabilnych środowiskach stosuje się głównie metodę cumowania wieżyczkowego. W bardziej ekstremalnych środowiskach, takich jak regiony polarne, stosuje się metodę odłączalnego cumowania wewnętrznego wieżyczkowego. System ten ma na celu zapobieganie uszkodzeniom lub zniszczeniom FPSO spowodowanym przez siły zewnętrzne (fale, góry lodowe itp.), które przekraczają warunki projektowe w trudnych warunkach regionów polarnych. W przypadku awarii system ten może odłączyć się od kadłuba i ponownie połączyć.
Przemysł stoczniowy w Korei podejmuje różne wysiłki, aby zabezpieczyć niezrównane możliwości technologiczne na rynku instalacji offshore. Na przykład, aktywnie prowadzone są badania nad opracowaniem przyjaznych dla środowiska instalacji offshore. Przemysł zmierza w kierunku ochrony środowiska morskiego i dążenia do zrównoważonego rozwoju. Wprowadzenie takich przyjaznych dla środowiska technologii odegra ważną rolę w zwiększaniu konkurencyjności w społeczności międzynarodowej.
Obecnie koreański przemysł stoczniowy umocnił swoją pozycję, a FPSO jest głównym typem statku i osiągnął niezwykłe wyniki w dziedzinie FPSO. Jednym z reprezentatywnych przykładów koreańskiej technologii FPSO jest samobieżny FPSO. Generalnie FPSO nie mają silników i są przemieszczane za pomocą holowników. Jednak w regionach polarnych istnieje ryzyko uszkodzenia kadłuba przez lód i kry lodowe, więc FPSO muszą być w stanie poruszać się samodzielnie. Z tego powodu pojawiła się potrzeba samodzielnego napędu i w lutym 2004 r. Samsung Heavy Industries zbudował pierwszy na świecie samobieżny FPSO, Ngangara. Ponadto w 2010 r. Hyundai Heavy Industries otrzymał zamówienie na superduży cylindryczny FPSO i uzyskał nowy certyfikat. W porównaniu z istniejącymi FPSO, cylindryczne FPSO są bardziej odporne na trudne warunki morskie, takie jak wiatr, prądy i fale, co umożliwia wydajną pracę w regionach polarnych. W tym samym roku Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering otrzymało również zamówienie na dużą morską instalację wiertniczą, wyróżniając się w dziedzinie wierceń. Te osiągnięcia są przykładami innowacyjnej technologii i ambitnego ducha przemysłu stoczniowego w Korei. Na podstawie tych sukcesów przemysł będzie nadal osiągał jeszcze lepsze wyniki w przyszłości.
Oprócz technologii, rozwój zasobów ludzkich i edukacja odgrywają również ważną rolę w rozwoju przemysłu stoczniowego i offshore. Przyszły rozwój zasobów morskich i zrównoważony wzrost przemysłu stoczniowego i offshore wymagają utalentowanych osób ze specjalistyczną wiedzą. W tym celu różne uniwersytety i instytuty badawcze prowadzą szeroki zakres programów i badań związanych z inżynierią morską. Młodym talentom zapewnia się możliwości wniesienia wkładu w rozwój przemysłu morskiego poprzez taką edukację i badania.
