Tek noktadan bağlama sistemi, FPSO'nun belirlenen bir temel nokta etrafında dönmesini sağlayarak bir rüzgar gülü etkisi yaratır. Bu da FPSO'nun baş tarafının her zaman minimum net dış yük yönüne bakmasını sağlayarak sistemin ihtiyaç duyduğu toplam bağlama kuvvetini azaltır. Tek nokta bağlama sistemleri çok çeşitli su derinliklerine uyarlanabildiği, çok büyük FPSO'ları bağlayabildiği ve zorlu deniz koşullarında çalışabildiği için yaygın olarak kullanılmaktadır. Tek nokta bağlama sistemleri temel olarak iki işlevi yerine getirir: birincisi, konumlandırma ve bağlama, tek bir nokta tarafından sağlanan bağlama kuvvetini kullanarak FPSO'yu petrol sahası operasyon sahasına sabitleme, rafine ham petrolün taşınması için açık deniz terminali olarak hizmet etme; ikincisi, deniz altı üretim sistemi ile FPSO arasında önemli bir bağlantı noktası olarak hizmet ederek deniz altı üretim sistemine sıvı transferi, güç ve optik kontrol iletimi sağlar. Ayrıca kuyu başı sıvılarını işlenmek üzere petrol sahasından FPSO'ya aktarabilir.
SOFEC Tek Nokta Bağlama Sistemi
SBM (Ayrılabilir Tek Nokta Bağlama Sistemi)
Bazı tek noktadan bağlama sistemlerinde, aşırı dalgalı deniz koşullarında bağlama sistemiyle bağlantıyı kesip güvenli bir alana tahliye edebilen bir acil durum serbest bırakma işlevi de bulunmaktadır. Ancak, bu sistemin yeniden bağlanma işlemi katı deniz koşulu gerekliliklerine tabidir ve deniz koşullarının çoğu zaman dalgalı olduğu deniz alanlarında kullanım için uygun değildir.
Dünyaca ünlü tek nokta bağlama (SPM) tasarım ve hizmet şirketleri arasında SBM, Bluewater, SOFEC, APL, Prosafe ve BW Offshore bulunmaktadır. Ülkemdeki CNOOC Engineering de şamandıra tipi bir SPM sisteminin yapımını tamamlamıştır.
Şamandıra tipi Tek Nokta Bağlama Sistemi
Şamandıralar kıyıdan uzak sularda demirler, gaz veya sıvı yükleyen ve boşaltan tankerler için bağlama noktaları olarak hizmet eder ve deniz altı manifold sistemleri arasında bağlantı noktaları olarak görev yapar. Şamandıraların birincil işlevi, petrol ve gaz kaynaklarını karadan veya su altından demirli tankerlere taşımaktır.
Şamandıra Bağlama Sistemi
Şamandıra Görünümü
Şamandıralar tipik olarak birden fazla su geçirmez bölmeden oluşur. Biri harici bir etki nedeniyle hasar görse bile, kalan bölmeler yine de yeterli kaldırma kuvveti sağlayabilir.
Genel olarak iki tür şamandıra vardır: döner tabla ve taret.
Sol taraf: Taret tipi; Sağ taraf: Döner tabla tipi
Döner şamandıralar üst kısmın serbestçe dönmesine izin vererek FPSO'yu minimum stresli bir konuma yerleştirir. Üst bölmeleri yoktur.
SBM
Bluewater tarafından geliştirilen ve tasarlanan taret şamandıralar, bir taret ve güverte şamandıralarından oluşur. Şamandıralar taretin etrafında dönerek kare şeklinde yapılmalarını sağlar.
Bluewater şamandıra tipi tek nokta bağlama sistemi
Yaygın şamandıra bağlama sistemleri şunları içerir: zincir destekli şamandıra bağlama sistemleri (CALM) ve tek ayaklı bağlama sistemleri (SALM). Zincir destekli şamandıra bağlama sistemleri genellikle mekik tankerlerde ve FSO'larda kullanılır ve tankerlerin bağlanması ve yüklenmesi/boşaltılması için en ekonomik ve verimli yöntemdir. Tek ayaklı demirleme sistemleri zincir destekli şamandıra demirleme sistemlerine benzer ancak tipik olarak FPSO'larda değil mekik tankerlerde veya FSO'larda kullanılır.
Tek çapa ayaklı demirleme sistemi şeması
Taret tipi Tek Nokta Bağlama Sistemi
Taret tipi tek nokta bağlama sistemi CALM sisteminden geliştirilmiştir, ancak FPSO'lar şamandıralardan çok daha fazla ağırlığa ve kaldırma kuvvetine sahip olduğundan, hareket ve gerilim dağılımı açısından üstün performans sunarlar. Şu anda dünya çapında 70%'den fazla FPSO, Kuzey Denizi, Norveç Denizi, Meksika Körfezi ve Güney Çin Denizi'ne dağılmış olan taret tipi tek nokta demirleme sistemlerini kullanmaktadır. Taret tipi tek nokta bağlama sistemi, bağlama, gaz, hidrolik ve elektrik iletimini entegre ederek tasarımı karmaşık hale getirmekte ve yüksek stabilite gerektirmektedir. Şu anda, taret tipi sistemler temel olarak iki türe ayrılmaktadır: iç taret demirleme sistemleri ve dış taret demirleme sistemleri.
İç Taret Bağlama Sistemi
İç kule bağlama sistemi, FPSO'lar için en yaygın kullanılan bağlama sistemidir ve genellikle orta ve derin su alanlarında kullanılır. İç taret bağlama sistemleri genellikle baş tarafta bulunur ve özellikleri şunlardır: taret çapı çok büyük olacak şekilde tasarlanabilir, ekipman ve manifoldlar için yeterli alan bırakır; iç taret gövdeye gömülüdür, iyi koruma sağlar, ancak konumu FPSO'nun “rüzgar gülü etkisini” etkiler.”
Yapım aşamasında olan iç kule demirleme sistemi
İç kule bağlama sistemleri pasif ve aktif olmak üzere iki tiptir.
Pasif iç taret bağlama sistemleri tahrik gücü olmayan FPSO'ları ifade eder; taret sistemi FPSO'nun merkezi etrafında 360 derece dönmesine izin verir. Şu anda dünya çapında çoğu iç taret pasif tiptedir.
Pasif iç kule bağlama sistemleri
Aktif iç kule bağlama sistemleri tipik olarak teknenin baş üçte birlik kısmında yer alır. Geminin ortasına yakın olmaları nedeniyle, bağlama kuvvetlerini ve riser yorulma hasarını etkili bir şekilde azaltırlar. Bununla birlikte, bu bağlama yöntemi zayıf bir “rüzgar gülü etkisine” sahiptir, pruvayı ayarlamak için pervane yardımı gerektirir ve çoğunlukla Kuzey Denizi'nde kullanılır.
Aktif iç kule bağlama sistemleri
Aktif demirleme sistemi geminin ortasına yakın bir yerde bulunduğundan, yaşam alanları baş tarafa yerleştirilebilir ve personel toplama alanı petrol ve gaz boru hatlarının ve yanma bomunun rüzgarına yerleştirilerek FPSO'nun güvenliği büyük ölçüde artırılır.
Ancak, FPSO'ların büyük boyutları nedeniyle, yardımcı güç gereksinimleri önemlidir ve tahrik sisteminin güvenilirlik gereksinimleri yüksektir. Tahrik sistemi arızası riskleri tasarım aşamasında dikkate alınmalıdır.
SOFEC iç taret sistemi bileşenleri
Taretin Ana Bileşenleri:
İç taret bağlama sistemi temel olarak dört bölümden oluşmaktadır:
Taret ve Kovan: Rulmanlar ile bağlanan FPSO serbestçe dönebilir.
Çeşitli üreticilerin taretleri
Taret yapısı
Tareti ve kovanı bağlayan yatak
Çapa Düzenlemesi: Ankrajlar gerçek koşullara göre düzenlenebilir.
Ankraj diyagramı
Pikap: Döner tabla, taretin üst kısmında bulunan ve demir zincirlerini germek için vinçler, yükseltici vinçler ve elektrik kontrol tesisleri gibi çeşitli ekipmanları barındıran yapısal bir platformdur.
Sıvı Transfer Sistemi: Sıvı transfer sistemi tüm kule bağlama sisteminin merkezidir. Deniz altı boru hatları ve yükselticilerin ham petrolü FPSO'ya taşımak için bunu kullanması gerekir. Dalgıç (STL) iç tareti, konik şamandıralar aracılığıyla deniz tabanına bağlanır. Kurulum sırasında, gövdede ayrılan konik boşluğa kaldırılması ve hidrolik olarak kilitlenmesi gerekir.
Batık iç taret
Batık Taret Üretimi (STP)
Harici Taret Bağlama Sistemi
Dış taret tek nokta bağlama sistemi (ETS), iç taret tek nokta bağlama sistemi ile aynı prensipte çalışır, temel fark bağlama cihazının baş tarafın dışına monte edilmesidir.
Harici taret bağlama sistemi
Harici taret bağlama sistemleri tekne üzerindeki gerekli kısıtlamaları azaltır ve rıhtımda kurulabilirken, dahili taret bağlama sistemlerinin kuru havuzda kurulması gerekir. Ayrıca, harici taretler için gereken yükseltici sayısı dahili taretlere göre önemli ölçüde daha azdır.
FPSO harici taret bağlama sistemi kurulumu
Genel olarak, dönüştürülmüş FPSO'lar harici taret bağlama sistemlerini kullanmaya uygundur.
Kule Tipi Tek Nokta Bağlama Sistemleri
Kule tipi demirleme sistemleri, petrol ve diğer ürünleri yükleyen ve boşaltan petrol tankerleri için kalıcı bağlantı noktaları olarak hizmet veren sert kule yapıları ile deniz tabanına sabitlenir. Başlıca özellikleri şunlardır: tanker kuleye kalıcı bir çatal şekilli yapı veya bağlama kabloları ile bağlanır; birden fazla yükseltici sistem kurulabilir; inşaat basit ve uygun maliyetlidir. Sığ ve orta derinlikteki sularda kullanım için uygundurlar. Yaygın kule tipi tek nokta demirleme sistemleri arasında boyunduruk sistemi, batık kule demirleme sistemleri ve demirleme kablo sistemleri yer almaktadır.
Boyunduruk Sistemi
Boyunduruk sistemi en yaygın kule bağlama sistemi türüdür.
Boyunduruk Sistemi
Batık Kule Bağlama Sistemleri geleneksel kule bağlama tiplerine benzer, ancak kule tamamen su altında kalır, dalga ve gelgit değişikliklerinden etkilenmez.
Bağlama Kablosu Kule Bağlama Sistemleri geleneksel kule bağlama sistemlerine benzer, ancak bağlama kabloları çatal şeklindeki yapının yerini alarak karmaşıklığı azaltır ve ekonomiyi artırır.