建造FSRU之前，首先需对整个工程进行可行性评估，其中涉及到几个关键的工程技术问题需要予以考虑。

　　1、建立FSRU系统设计基础

　　为了建立FSRU系统的设计基础，首先需明确以下工程设计任务：

　　1）FSRU的技术指标，如LNG储存能力、排水量、尺度、甲板布置等。

　　2）FSRU系泊系统详细信息－提供FSRU单点系泊系统的技术特性。

　　3）LNG船技术特性－详细的LNG船队数量、尺度及其他特性。

　　4）LNG船/FSRU舷靠舷系泊布置－系泊模式，系泊线、海上护舷板和FSRU上系泊点的数量和特性。

　　5）拖船技术特性－包括拖船类型、尺度、波浪中的效率等。

　　6）海上操作场景－描述几个关键的海上操作模式的作业过程（靠近、停泊、系泊、离开和使用拖船）。

　　另外，下列基本设计数据是确定船舶设计尺度所需的关键数据：

　　1）LNG设计生产能力和气体的设计输出率－通常由市场需求和项目的总体经济指标来决定。

　　2）LNG设计储存能力－通常由LNG设计生产能力以及LNG船队的数量和尺度确定，该指标决定了LNG船的到访频率以及FSRU的*优LNG储存能力。

　　3）LNG船队的数量和尺度－由LNG供应终端的位置、项目总体经济指标决定。需要进行工程研究以确定*优的LNG船队组成。

　　例如，一艘FSRU设计气体输出率为1.0 bscf/d，相当于每天m3的LNG。如使用货物容量为m3的LNG船供应液货，LNG船的到访频率为每5天一次。但是，如果使用 m3的LNG船则需每3.5天到访一次。FSRU的*小储量应大于m3，以便一次接收所有的LNG，*优的LNG储量则应为~m3，或约6~7天的LNG供应量。

　　2、操作Metocean标准和极端Metocean标准

　　为评估FSRU系统的可操作性，需要使用两套不同的Metocean标准：

　　1）操作环境条件（风、浪、流、可见度、温度、水温、冰等），用于LNG船停运期模拟的数据输入，以及FSRU/LNG船舷靠舷动态系泊分析。

　　2）极端设计环境条件（含热带和强热带风暴），用于设计FSRU和系泊系统。

　　3、拖船在波浪中的性能效率

　　根据LNG船的尺度和当地的Metocean环境，在靠泊和离开的过程中，需要2~4艘系柱拉力约50~60吨的远洋拖船协助LNG船。

　　LNG船靠泊和离开操作限制主要取决于拖船在波浪中的动态性能指标。根据船型和装机功率的不同，波浪中拖船的动态操作效率总体来说随着波高的增加而下降。当波高到达一个特定值时，拖船操作效率将从100%降至零。

　　通常需要进行模型试验以确定拖船在波浪中的动态操作效率曲线。拖船通常在“推-拉”模式下操作。拖船在“推”模式下的操作效率一般比“拉”模式低。当海况条件不允许进行“推”模式时，拖船可以转为传统的“长线”拖曳。

　　4、实时船舶操作模拟

　　为了建立LNG船在拖船协助下靠泊和离开FSRU作业时的操作环境限值，可进行船舶操纵模拟。另外，为了LNG船安全地靠近、系泊和离开FSRU，以及确定会限制这些操作的Metocean条件，必须对操作过程进行规划和评估。为了评估总体靠泊有效性，还需要FSRU/LNG船停运模拟所需的Metocean限值。

　　实时船舶操作模拟须在有经验的引水员指挥下，在有资质的全任务船舶模拟设施中进行。引水员根据在监视器中对LNG船、FSRU和拖船的观察指挥船舶操纵，再由模拟器操作员在驾驶桥楼执行引水员的操作指令。

　　5、海上船至船LNG转运技术

　　目前实现LNG在LNG船和FSRU之间转运有两种主要的方式：采用柔性软管或采用全钢的卸载臂。现在普遍认为LNG海上转运率*小应为m3/h。为满足该要求，需要使用直径为16英寸或更大的大口径柔性软管或卸载臂。尽管柔性软管和卸载臂在石油工业中已有应用，但对于海上LNG转运来说仍然是一个相对较新的课题。

　　大口径（16英寸或更大）柔性软管在受保护水域的海上LNG转运中应用的可行性只是刚刚被论证。目前，LNG在船对船转运中，还未完全使用柔性软管。当前石油工业界正在进行联合研究项目，以提升分析方法，并确保柔性管疲劳寿命预报的**度。考虑到每周的卸载次数和**海况，柔性软管的预期服务寿命为5～7年。为了确保柔性软管结构疲劳完整性，应执行严格仔细的工程分析、原型操作试验以及常规的操作和维护监控。

　　使用16英尺直径或更大的全钢卸载臂的可行性已经由FMC通过陆上比例模型进行过论证，但是仍未用于海上转运实际操作。

　　6、LNG船和FSRU间的动态相对运动和系泊分析

　　由于在操作时，LNG船和FSRU距离很近，评估两个大尺度浮体间的水动力交互作用十分重要。LNG船和FSRU间的动态相对运动和系泊载荷预报对于定义LNG船系泊至FSRU操作时的安全环境限值以及更好地定义金属卸载臂的设计操作包络线是至关重要的。

　　许多研究者已经对两个舷靠舷系泊体间的三维水动力交互影响进行过报告。

　　动态运动分析将采用FSRU所在位置的Metocean气候长期时间关系曲线图。这些分析将产生LNG船-FSRU航向、相关的多种运动、系泊线张力和护舷板载荷等指标的长期时间关系曲线图。

　　运动分析中需包括风浪流方向，风浪流方向通常可被分成三种：

　　1）平行（±15度）

　　2）倾斜（15~45度）

　　3）交叉（45~90度）

　　为了确定LNG船和FSRU舷靠舷动态相对运动，将进行下列分析：

　　1）建造FSRU和LNG船模型，并使用不同的方式核查，包括试验以及采用第三方软件进行验证。

　　2）对LNG船和FSRU单独进行衍射和辐射分析，计算衍射波载荷和6自由度运动RAO（response amplitude operator）。这些分析将用于验证船模和数值结果。

　　1）舷靠舷衍射/辐射分析－该任务对相连两船体进行水动力分析。

　　2）对FSRU单独进行随时间变化的运动分析。

　　3）对LNG船和FSRU舷靠舷系泊进行随时间变化的运动分析。

　　7、LNG船停运期操作模拟

　　为了评估海上的可操作性以及靠泊可行性，需要从LNG供应终端开始直至FSRU的每个步骤进行完整的模拟。模拟过程中，在FSRU上的操作，以及LNG船的到达将使用不连续事件模拟进行建模，这些模拟包含了所有操作的过程，从LNG船离开供应终端开始，进行跨洋航行，到达FSRU附近的引水员登船站，*终靠近FSRU并靠泊，系泊至FSRU，进行LNG转运作业，离开FSRU，以及引水员下船。

　　两个典型的模拟模型如下图所示：模型1包括了从LNG船从LNG供应终端开始，进行跨洋航行，到达FSRU，至LNG船离开FSRU，直至再次进行跨洋航行为止；模型2仅包括LNG船从引水员登船站至离开FSRU的操作过程。

　　一般来说，从LNG船到达FSRU至离开FSRU所需的全部周转时间约为30~40小时，LNG船大小不同所需的时间也不同。另外，到达FSRU和离开FSRU的操作还会受到风、浪、流等环境因素的影响。

　　每个模拟事件都需以100年为期进行模拟运行，这是为了给统计分析提供足够的结果。模拟中将记录下列参数：

　　1）引水员时间：从引水员登船开始至LNG船离开引水员登船站。假设在整个作业过程中是同一个引水员停留在船上。

　　2）等候（或称停运）时间：从LNG船到达引水员登船站开始，包括由于不良气候条件所造成的等候靠泊时间。

　　3）交互到达时间：连续2艘LNG船抵达引水员登船站之间的时间。

　　4）两次关闭间的时间：从引水员登船站的等候时间开始直到下一次等候时间的开始。

　　5）间隔时间：在一段等候期后，从首艘LNG船到达开始，至下一次等候期之前，*后一艘LNG船离开为止。

　　6）跨洋航行期间的延误：如果模拟包括从LNG供应终端至FSRU间LNG船的跨洋航行，则还需记录由于不良气候条件所造成的延误。

　　除了基础事件模拟，还可执行敏感度模拟事件，以评估改变LNG储存能力的影响，LNG船队的组成（大小和数量），操作（靠泊、离开、系泊和卸载）环境限制、夜间时段和能见度限制。停运模拟结果也可用于评估LNG设计储存能力是否合适，LNG船队的*优数量和尺度大小，以及为FSRU预报操作停运期。

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