Festmachersystem – Offshore O&G-Projekt：Festmacherlinie

Überblick
A Festmachersystem – Festmacherleine ist eine entscheidende Komponente bei Offshore-Öl- und Gasprojekten. Das Festmachersystem sichert schwimmende Offshore-Einheiten am Meeresboden, Aufrechterhaltung der Positionsstabilität und Ermöglichung sicherer Offshore-Operationen. Der Festmacherleine, als Hauptlastpfad innerhalb des Verankerungssystems, Verbindet die schwimmende Einheit mit dem Ankersystem und integriert gleichzeitig wichtige Leinensegmente und Hardware. Die richtige Auswahl und Wartung von Festmacherleinen ist für die Betriebssicherheit und Langlebigkeit von entscheidender Bedeutung.

Definition des Festmachersystems & Funktionen

• FPSO (Schwimmende Produktion, Lager- und Entladeeinheit)
  • FPSO-Einheiten verarbeiten und lagern Rohöl vor der Küste, Ermöglicht die Produktion an abgelegenen Standorten ohne Pipelines.
• FLNG (Schwimmendes Flüssigerdgasschiff)
  • FLNG-Schiffe verflüssigen Erdgas vor der Küste, um Transport und Lagerung zu erleichtern, Unterstützung abgelegener Gasfelder.
• FPU (Schwimmende Produktionseinheit)
  • FPUs dienen als schwimmende Produktionseinheiten, die verschiedene Verarbeitungsaktivitäten für Öl- und Gasfelder abwickeln.
• BFS (Schwimmendes Lager- und Entladeschiff)
  • FSOs sorgen für die Öllagerung und -entladung.
• FSRU (Schwimmende Speicher- und Regasifizierungseinheit)
  • FSRUs konzentrieren sich auf die Regasifizierung von Flüssigerdgas auf See.

Zweck und Bedeutung des Festmachersystems

• Funktion des Festmachersystems: Festmachersysteme sichern schwimmende Einheiten am Meeresboden, um die Positionsstabilität aufrechtzuerhalten, mit der Festmacherleine als Kernelement zur Lastübertragung.
• Umweltkräfte: Festmacherleinen im Festmachersystem wirken Umwelteinflüssen wie Wind entgegen, Wellen, und Strömungen für einen sicheren Betrieb im rauen Offshore-O&G-Umgebungen.

Allgemein – Arten von Festmachersystemen

Typ	Beschreibung	Betriebshinweis
Liegeplatz ausbreiten	Beim Spread Mooring werden mehrere Ankerpunkte verwendet, um ein Schiff fest an Ort und Stelle zu sichern, sorgt für Stabilität bei verschiedenen Meeresbedingungen.	Wird verwendet, wenn ein fester Kurs akzeptabel ist und Stabilität auf mehreren Beinen erforderlich ist.
Turmliegeplatz	Durch die Turmverankerung kann sich das Schiff um einen festen Turm drehen, Dies ermöglicht eine bessere Anpassung an Wind und Strömungen.	Häufig dort, wo Wetterfahnen für die Metozeanausrichtung von Vorteil sind.
Dynamisches, positionierungsgestütztes Festmachen	Dynamische Positionierungssysteme verwenden Triebwerke, um die Schiffsposition ohne Anker aufrechtzuerhalten, Bereitstellung einer präzisen Stationierung. Wird normalerweise für Offshore-Unterstützungsschiffe verwendet, Bohrschiffe etc.	Nützlich, wenn die Verankerung eingeschränkt ist oder eine hohe Präzision erforderlich ist.

Festmachersystem – Offshore O&G-Projekt: Festmacherkomponenten

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Festmachersystem – Offshore O&G-Projekt: A – Festmacherlinie

A1. Einstufung

Einstufung	Schlüsselpunkte
Komplettes Drahtseilsystem	Viel leichter als eine Kette. Größere Rückstellkraft bei gegebener Vorspannung. Viel längere Leinenlänge aufgrund des Anhebens des Ankers. Verschleißsituation aufgrund von langfristigem Abrieb an der Kontaktstelle mit dem Meeresboden. Wird selten für mobile/permanente Festmacher verwendet
Alle Kette	Bessere Beständigkeit gegen Bodenabrieb. Trägt wesentlich zur Ankerhaltekapazität in tiefem Wasser bei, zunehmender Gewichtsnachteil auf die Tragfähigkeit des Schiffes durch Eigengewicht und hohe Anforderungen an die Anfangsspannung
Kombination	Kombination aus Kette, Drahtseil, Faserseil. Mit dem Anker ist eine Kette verbunden. Die Wahl der Kette oder des Drahtseils am Schiffsende und die Art des Abschlusses hängen auch von den Anforderungen an die Anpassung der Leinenspannungen während des Betriebs ab. Reduzierter Vorspannungsbedarf bei höherer Rückstellkraft; verbesserte Ankerhaltekapazität und gute Beständigkeit gegen Bodenabrieb

A2. Typ der Festmacherleine

A2.1 Ankerkette

A2.2 Stahldrahtseil

• Schleuderfest
  • Spinnresistente Litzenkonstruktionen sind für den Einsatz bei dauerhafter Verankerung attraktiv, da sie bei Spannungsänderungen kein nennenswertes Drehmoment erzeugen.
  • Spirallitze und Multilitze sind schleuderfest.
• Dauerhafte Korrosionsbeständigkeit
  • Ummantelung aus Polyethylen/Polyurethan (Material mit hoher Dichte) Typischerweise
  • Alle Drähte verzinkt
  • Manchmal auch Zinkfülldrähte
• Terminal
  • Steckdose öffnen/schließen
  • Für dauerhaft, Die Buchse muss mit einer flexiblen Entlastungsmanschette ausgestattet sein (Biegesteife), Dadurch kann das Eindringen von Wasser verhindert und die Ermüdung beim freien Bankdrücken verringert werden.
  • Harzmaterial zum Ausgießen
  • Zinkanode
  • Isolationswaschungen
• Lebenszyklus

Beschreibung des Stahldrahtseils	Lebenszyklus (Jahre)
Verzinkt 6/8 Stränge	6-8
Verzinkte Spirallitze ohne Mantel	10-12
Verzinkte, nicht ummantelte Spirallitze mit Zinkzusatzdrähten	15-17
Verzinkte, ummantelte Spirallitze	20-25
Verzinkte, nicht ummantelte Spirallitze mit Zinkzusatzdrähten	30-35

A2.3 Kunstfaserseil

• Detailliertes Design siehe API RP 2SM
• Verwendung als Segment in Stahlseilen oder als Spannstränge
• Unterschiede zu Stahldrahtseil-/Kettenfestmachersystemen: Nichtlineare Steifigkeit, Mindestspannungsanforderungen, Der Standort sollte nicht in der Nähe der Seilführung/des Meeresbodens liegen, Kriechphänomen, und unterschiedliche Handhabungsverfahren

A2.3.1 Seiltyp aus synthetischen Fasern

4 Art von Fasern, die derzeit für den Einsatz in der Tiefsee-Anlegestelle verwendet werden

• Polyester (Polyethylenterephthalat)
• Aramid (aromatisches Polyamid)
• HMPE (Polyethylen mit hohem Modul)
• Nylon (Polyamid)

Faser	Wichtige Anmerkungen
Polyester	Polyester: Guter Kandidat zum Festmachen. Geringere Kosten. Geringe Steifigkeit. Weniger dynamische Spannungen
HMPE & Aramid	Kleinerer Durchmesser/häufige Handhabung. Ultratiefes Wasser
Nylon	Trosse in CALM Hohe Elastizität Häufig überprüft und in flachem Wasser ausgetauscht, Eingefügt in die Festmacherleine. Absorbiert die Energie aus der Schiffsdynamik

A2.3.2 Seilkonstruktion aus synthetischen Fasern

A2.3.2 Eigenschaften von Kunstfaserseilen

Eigenschaften	Steifheit	Kriechen	Faktoren für das Leben
Beschreibung	Mit mittlerer Belastung erhöhen Abnahme bei zyklischer Belastung/Entspannung Eine lineare Funktion der mittleren Last und des Lastbereichs, nach der Spannung, um das Einbetten zu ermöglichen, zyklische Belastung und Entspannung für einige Zeit	Derzeit wenig Daten Allgemeine Angabe anhand der Garndaten Eine anhaltende Dehnung unter Belastung kann dazu führen, dass die Leine nachgespannt werden muss HMPE erhebliches Kriechen, zum Kriechbruchversagen führen Polyester/Aramid, viel niedriger als HMPE	Hydrolyse Erwärmung und innerer Abrieb Spannungsermüdung Axiale Druckermüdung Kriechbruch Geprüft

A3. Klumpengewicht

• Manchmal Einbau in Festmacherbeine
  • Verbessern Sie die Leistung
  • oder die Kosten senken
• An einem Punkt in der Nähe des Meeresbodens
  • Ersetzen Sie einen Teil der Kette
  • Erhöhen Sie die Rückstellkraft eines Festmacherbeins
• Sorgfältige Abwägung möglicher nachteiliger Auswirkungen
  • Verstärkter Einsatz von Steckverbindern
  • Komplexität der Installation
  • Unerwünschte dynamische Reaktion der Leitung
  • Einbettung von CW in den Meeresboden
• Konstruktion
  • Konzentriertes CW
  • Gussteil
  • Schwere Kettensegmente

A4. Frühlingsboje

Oberflächen- oder Untergrundbojen zur Verbindung mit der Leine
Vorteile	Nebenwirkungen	Material	Design	Form	Anordnung
Reduziertes Gewicht der Leinen, die vom Schiffsrumpf getragen werden müssen; Besonders vorteilhaft in tiefem Wasser Reduzierte Schiffsversätze für eine bestimmte Linie und Vorspannung Erhöhter vertikaler Abstand zwischen der Festmacherleine und der darunter liegenden Ausrüstung	Erhöhter Einsatz von Steckverbindern und zunehmende Installationskomplexität Mögliche erhöhte Belastung der Festmacherleinen aufgrund der dynamischen Reaktion der Boje bei schwerem Seegang	Normalerweise wird eine Stahlkonstruktion aus Stahl oder einer Kombination aus Kunststoff umhüllt Schaum mit hoher Dichte wird erfolgreich eingesetzt Es hat sich herausgestellt, dass Stahlbojen eine kostengünstige Lösung darstellen	ausreichende Festigkeit für maximale Tiefe Alles Schweißen: Korrekturschutz	sphärisch, unter Verwendung unversteifter, zusammengeschweißter, gewölbter Enden Mit ringversteiften zylindrischen Körpern und Enden	In einer Linie mit dem Liegeplatz platziert (mit einem Verstärkungselement durch Boje) Separate Befestigung am Liegeplatz durch eine Dreifachplatte Inline-Boje, Drehung in der Endverbindung

A5. Anschließen von Hardware

Anschließen von Hardware: Wird verwendet, um die Hauptkomponenten der Festmacherleine miteinander zu verbinden.

Dauerliegeplatz

• Inspektion und Austausch sind schwierig
• Lebensdauer und Korrosionsschutz haben einen hohen Stellenwert
• Designbewertung
  • Stresskonzentrationsfaktoren
  • Ermüdungsleben
  • Korrosionsschutz
• Die Herstellung unterliegt einer angemessenen Qualitätssicherung.

Mobiles Festmachen

• Anschlusslinks wie Kenter/Baldt
• Führen Sie die Seilführung/Ankerwinde durch
• Regelmäßige Inspektion und Austausch

Unterwasseranschlüsse

• Verbinden und Trennen zweier Segmente unter Wasser
• Typischerweise ein männlicher Teil und ein weiblicher Behälter
• Von einem ROV, der Unterwasserbetrieb

Technische Checkliste für Festmachersysteme – Festmacherleine (Optional, Zerstörungsfreie Ergänzungen)

• Bestätigen Sie die Auswahl der Festmacher-Klassifizierung (Alles Drahtseil, alle Kette, oder Kombination) entspricht der Wassertiefe, Interaktion mit dem Meeresboden, und betriebliche Anforderungen.
• Überprüfen Sie die Abriebbelastung dort, wo die Leine den Meeresboden berührt, speziell für Drahtseilsysteme.
• Im tiefen Wasser, Berücksichtigen Sie den Gewichtsnachteil und die anfänglichen Spannungsanforderungen von All-Chain-Lösungen.
• Zum dauerhaften Anlegen, Behandeln Sie Abschluss- und Verbindungshardware aufgrund von Ermüdung und Korrosion als integritätskritisch.
• Für Kunstfaserseilsegmente, Plan für nichtlineare Steifigkeit, Mindestspannungsanforderungen, Kriechverhalten, und Handhabungsverfahren.