FPSO是海洋油气生产的主流装备，目前全球共有约220艘FPSO，占全部浮式设施数量的2/3，主要分布在巴西、英国北海、西非、中国、挪威北海、东南亚等海域。根据预测，未来FPSO仍是油气开发的最主流设施，预计年新增8～13艘^［1］。经过近40年的发展，中国所拥有的FPSO数量和总吨位均位于世界前列 ，截至2024年12月 ，在渤海和南海共运营21艘FPSO，在役共13艘，最大作业水深420m，最大载重30万吨，累计300万总吨位，这些FPSO支撑了中国海洋石油80%产能^［2］。

    FPSO主要系泊定位方式包括多点系泊系统、单点系泊系统、动力定位系统等^［3］。目前全球采用单点系泊方式的FPSO约占47.6%，是应用最广泛的FPSO系泊系统，中国已运营的FPSO除“海葵一号”外，全部采用单点系泊方式^［4-5］。单点系泊系统承担系泊定位和井流与信号传输功能，其造价占FPSO总造价的30%，是FPSO的关键核心设施。世界著名单点供应商主要有荷兰的SBM和BLUEWATER，挪威的APL以及美国的Sofec，四家公司全球单点市场占有率在95%以上。过去40年，中国单点系泊系统全部由上述四家公司总包供货。单点系泊系统供应商的垄断，不仅导致采购议价空间有限、服务费用高昂、在役单点设施维护响应滞后以及设备老龄化严重等一系列问题，还严重制约中国在深远海油气田的自主开发进程^［6］，阻碍了海洋能源开发的步伐与战略布局的实施。

    开展单点系泊系统深化研究，突破相关核心技术，最终实现单点系泊系统装备自主化发展不仅是中国南海开发的迫切需要和实现“降本增效”的有效途径，也是国内企业步入国际海工高附加值领域的必由之路，对贯彻落实海洋强国战略具有重要意义。因此，有必要对单点系泊系统的全球发展现状和国内发展水平进行全面梳理，分析中国单点系泊产业面临的挑战，从而指明中国单点系泊系统的发展重点方向并提出有益建议。

1.1 单点系泊系统发展历程

1959年，世界上第一台悬链式浮筒系泊系统（CALM）投入工程使用，标志着单点系泊技术在海洋石油开采和海上原油中转等领域应用的开端^[7]。1969年，全球第一台单锚腿系泊系统（SALM）在利比亚投入使用。CALM和SLAM是单点系泊系统的最基本构型^[8]。1981年，在菲律宾Cadlao油田项目将CALM浮筒与船舶间的系泊缆更换为刚性轭臂，发展出单浮筒刚臂系泊系统（SBS）。为解决柔性软管在压力承载能力上的局限，工程届对SALM进行了改进，以刚性管道替代原有软管，并融入了刚臂结构，同时在刚臂上装配了浮筒，进而发展出单锚腿刚臂系泊系统（SALS）^[9]。SALS最早于1977年应用于西班牙海域Castellon油田。塔架式软刚臂式单点系泊系统由SALS基础发展而来，通过导管架固定在海床，依靠重力势能来产生恢复力。塔架式系泊系统有水上软刚臂和水下软刚臂两种类型，适用于水深20～40m、环境条件较好的海域，具有抗冰功能。20世纪80年代中期，海上石油开发向更深水海域拓展，对单点系泊系统技术提出了更高要求，转塔式单点系泊系统开始出现并逐渐发展。该类单点在CALM基础上发展而来，按结构型式分为内转塔式和外转塔式（图1）。内转塔式单点系泊系统又可分为永久式和可解脱式内转塔系统两大类，适用于恶劣海况^[3]。外转塔式单点系泊系统多用于旧油轮改造，适用于环境条件较缓的海域。

单点系泊系统经过60余年的发展，现已成功应用于FPSO、FSO（浮式储卸油船）、FLNG（浮式液化天然气生产储卸装置）、接卸油终端及浮式风电等多种场景，应用水深从十几米跨越至近三千米，能够适应台风、冰区等恶劣海况，是海洋工程领域的主流系泊方式之一。目前全球共有750多套单点系泊系统，应用最为广泛的主要有内转塔式、外转塔式、塔架式和悬链式浮筒等4种，占单点总数的95.7%^[10]。 CALM作为接卸油终端，在码头、泊位和航道水深不足的近海海域有其突出优势，是数量最多的单点型式，目前已经有500座CALM在全球部署^[11]。转塔式系泊是FPSO应用最为广泛的系泊方式，占FPSO系泊总量的42%^[9]。

预计未来5年内国际市场FPSO配套单点新建约28座，维修需求约15座，单点市场前景广阔^[12]。随着绿色低碳理念逐渐深入到各行各业，浮式风电、浮式光伏、深海网箱等新能源领域单点系泊需求增加，将进一步推动单点系泊系统市场规模增长。

1.2 单点系泊系统国际技术供应商

    目前单点系泊产业由SBM、APL（母公司为NOV）、SOFEC（母公司为MODEC）、BLUEWATER等4家国际巨头主导。4家单点公司的CALM、内转塔式、外转塔式和塔架式等4种类型单点项目统计如图2所示。4家公司累计完成618个单点系泊系统项目，占全球单点项目总数的82.4%。其中，SBM公司作为最早开发单点技术的企业和CALM单点的发明者，在外转塔和悬链式浮筒单点业绩领先，全球项目数量占比分别达44.7%和51%。同时，其内转塔技术积累深厚，完成过全球最大内转塔单点系泊系统（P-53 FPSO内转塔单点，容纳立管数量达75根）和服役水深最深内转塔单点系泊系统（Turritella FPSO可解脱内转塔单点，服役水深2900m）^[13]。APL公司具备内转塔单点技术优势，累计完成47套内转塔单点，项目数量占比达40.2%。APL开发的沉没式转塔生产系统（STP）布局紧凑、结构简单灵活，在全球得到广泛应用。 SOFEC公司在CALM、外转塔单点和塔架式单点业绩卓著，其中，外转塔单点项目数量占比38.1%。SOFEC公司建立了全球最大的外转塔单点系泊系统（OSX-3 FPSO外转塔单点，容纳立管达26根）^[7]和塔架式软钢臂单点系泊系统（渤海世纪号FPSO塔架式单点）。SOFEC在FLNG系泊单点系泊系统业绩领先，全球5座FLNG单点系泊系统中3座均为SOFEC设计建造。BLUEWATER在塔架式单点系泊系统业绩领先，项目数量占比35%。BLUEWATER具备丰富的悬链式浮筒单点业绩和技术优势。BLUEWATER在CLOV项目开发的深水CALM单点，服役水深达1260m。

1.3 单点系泊系统核心技术发展现状

   单点系泊系统经过60余年的发展，已形成以核心设计技术和关键装备为主体的完整技术体系。核心设计技术包括总体设计、系泊系统设计及结构设计等；关键装备涵盖滑环堆栈、主轴承、系泊钢缆及动态柔性立管等。技术与装备的协同创新，推动了单点系泊系统向复杂化、大型化及高环境适应性方向发展，为深海油气开发提供了重要支撑。

2.2 中国单点系泊系统工程应用及核心装备研发进展

2.2.1 单点系泊系统典型工程应用案例

1）文莱恒逸CALM单点项目

文莱恒逸单点工程项目是中国首个CALM单点系统EPCI总包项目。单点系泊系统位于文莱东部PMB岛北部外海区域，周围海域水深约35m，可以满足（5～30）万吨级油轮靠泊及作业要求（图3）。单点浮筒直径12m，高5.2 m，吃水2.6 m，质量约300t，采用三列滚柱式轴承和单通路滑环。单点浮筒通过6根300m锚链进行固定，锚链桩基采用打入桩方式。油轮与单点之间通过2根60m尼龙系泊缆绳连接，通过2条300m漂浮软管实现油气传输。单点浮筒与水下管汇通过2条中国灯笼型构形水下软管连接。

文莱恒逸单点工程项目攻克了CALM式单点系泊系统设计技术、超大管径海底管道设计技术、水下集输式管汇设计技术和粘接式软管工程设计技术等多项关键技术。实现了棘齿式止链器、海上原油输送水下软管、CALM单点浮筒等关键产品的国产化应用，标志着中国具备了CALM单点的设计、建造和安装能力。

2）“南海奋进号”FPSO内转塔单点跨海域移位适应性改造项目

“南海奋进号”FPSO内转塔单点跨海域移位适应性改造项目属于中国首个内转塔单点EPCI项目。“南海奋进号”FPSO于2002年起服役于南海文昌油田。2022年，为推进惠州21/26区域勘探开发生产一体化，解决该油田群产量大的问题，提出对“南海奋进号”FPSO单点系统进行跨海域适应性改造，移位至南海惠州油田群继续服役^[44]。“南海奋进号”FPSO采用可解脱式锥形浮筒型内转塔单点，主要结构包括系泊系统、立管、上部滑环堆栈和锥形浮筒（图4）。系泊系统采用3×3的“上钢缆＋海底配重链”改造方案，系泊半径963m，系泊水深114m^[45]。上部滑环堆栈原有4组滑环，含2组液滑环，1组中压滑环，1组公用滑环，备有一组预留空间。其改造内容为在预留空间处安装一组国产液滑环，增设一套管路；转塔内部配置4根立管用于连接水下管缆；对锥形浮筒重新设计建造，新浮筒设计维持与船体对接模块（MCM）关键界面尺寸不变，外形具有19.1°的锥面，下接触环直径9m，总高14.7m。

该项目在力求单点移位结构和设备利旧最大化、确保新建单点构件与原保留结构匹配性的前提下，对内转塔单点系泊系统进行多约束条件下优化设计。“南海奋进号”FPSO内转塔单点跨海域移位适应性改造项目突破了内转塔单点系泊系统一体化自主设计技术、内转塔浮筒结构评估技术及精度控制技术、滑环堆栈系统评估及总装集成技术，实现了液滑环、单点系泊钢缆的国产化工程应用，充分验证了跨海域移位内转塔单点系统适应性改造技术的工程可行性及可靠性。

3）乌石23-5油田桩基式外输单点项目

乌石23-5油田桩基式外输单点（图5）为国内首创可系泊油轮外输的固定式平台原油外输单点。该外输单点位于乌石23-5油田，安装在距离乌石23-5油田陆岸终端3.3km、水深15m的海床上，采用2条直径分别为457mm和560mm输油管道与陆岸终端连接。单点外输能力达到原油150万m3/a。该单点上部为独立柱转台结构，水下为20m×20m的4裙桩基础结构，两者通过主轴承相连，通过直径610mm油滑环与原油管线连接，实现外输油轮围绕单点在风向标效应下的连续原油外输作业。

乌石23-5油田桩基式外输单点项目克服了固定式原油接卸码头造价高昂，CALM原油接卸装置适用水深限制等问题，创新采用“桩基单立柱+系船大缆”形式^[46]，突破了极浅水、无冰海域桩基立柱式单点系泊系统设计方法，是中国单点系泊系统自主创新的重要实践。

2.2.2关键设备工程化研制进展

1）单点液滑环

目前，首套国产化单点液滑环（图6）已在“南海奋进号”FPSO中使用，解决了液滑环动密封、驱动抗倾覆、精密加工、集成装配、试验验证及现场安装等关键技术，形成具有自主知识产权的液滑环产品设计方案^[47]，并获得法国BV船级社认证。此外，还研发并搭建了一套液滑环测试装置^[48]。其主要技术参数见表3。

2）单点系泊钢缆

中国已完成单点系泊钢缆的国产化首台套应用，掌握了高强度永久系泊钢缆的设计、制造、集成、测试技术，并获得法国BV船级社认证。在同等最小破断力强度需求下，与国际一流钢缆公司产品相比，名义直径最小，产品性能达到国际先进水平。中国自主研制的单点系泊钢缆主要技术参数如表4所示。

     3）单点主轴承

中国已成功研制出适用于桩基式外输单点的主轴承，并在乌石终端应用。该轴承能够满足极端倾覆弯矩和径向载荷的要求，同时适应高盐高湿的海洋环境密封需求。中国自主研制的单点系泊主轴承主要技术参数如表5所示。

4）单点高压电滑环

中国已成功研制出首套单点系泊系统用25 MW大功率电力滑环，并通过了雷电冲击电压试验、短时耐受电流试验、振动试验、高低温试验等多项关键测试，解决了电力滑环在海上恶劣环境及有限空间下绝缘、触点打火、散热等难题。中国自主研制的单点高压电滑环主要技术参数如表6所示。

3 中国单点系泊系统面临的挑战

3.1 市场进入困难

单点作为FPSO系统的关键节点，涉及的技术范围广、造价高且创新风险大，其安全可靠性对原油生产至关重要，一旦发生重大设备故障，将引发巨额经济损失，迫使油公司难以承受。油公司在单点企业选择上持高度保守态度，优先选用国外成熟产品以确保油气生产安全，即便部分核心设备已具备国产化条件亦不例外。这进一步造成了新的追赶困境：没有潜在大规模市场化应用的支撑，后发企业不敢冒险投入大量资金进行新技术开发，也无法在试错迭代中快速提升技术水平。从外部环境看，国际单点项目采取总包模式，国内研发企业难以直接切入，技术积累不足更限制了EPCI的一体化实现，凸显了国产化进程的艰巨性与长期性。

3.2 整体技术创新能力弱，欠缺设计技术话语权

单点系泊系统具有系统可靠性要求高，核心产品定制化生产、交付周期长、生产管理复杂等特点。单点系泊系统是一个强非线性系统，涉及到环境条件的非线性、系泊结构非线性和FPSO运动的非线性等，风、浪、流具有非定常性，载荷工况组合多样。单点界面与系统复杂，与水下、船体、上部模块各单体间的接口和界面多，相互间存在一定制约和影响。内部设备集成多，多结构体间荷载传递机制复杂并呈现高度非线性。单点悬挂动态管缆数量多，设计需严格符合单点偏移条件，确保管缆间不发生干涉或碰撞。

目前，中国已完全掌握CALM单点的设计采购建造安装总承包（EPCI）技术，但产品竞争力不够强，与全球领先水平尚存差距；对内转塔单点系泊系统具备相当的认识及技术能力，但核心技术自主化不足，在单点系统总体设计、卡钳设计、精度控制等关键技术上还需进一步验证；塔架式单点的技术能力尚未通过实际工程验证。单点整体技术创新能力弱，在国际市场上议价能力弱，欠缺设计技术的话语权，整体能力尚处于发展阶段。

3.3 核心设备国产化难度大，关键部件依赖进口

国际单点公司为保持其垄断地位，采取诸多阻碍性措施限制其他公司在单点方面的发展。一方面将核心子系统复杂化、整体化，消除核心设备供应商信息和产品型号，使得国内厂家难以获取关键信息进行逆向工程；另一方面对产品调试和维修过程严格保密，限制了国内厂家的学习与突破机会，从而导致单点关键部件严重依赖进口。

目前在单点系泊装备的关键组件中，液滑环、钢缆、大型回转轴承尚处在首台/套应用阶段，产品优化提升空间大。提拉绞车、中高压电滑环等具备国产化能力，但尚缺乏实际工程应用机会。液滑环密封圈、自润滑滑动轴承、液压卡钳、公用滑环、气滑环、滑环堆栈及系泊连接器、动态柔性立管等核心部件仍面临技术瓶颈，亟需突破以实现全面自主可控。

4. 中国单点系泊系统发展建议

4.1 基于产学研用突破关键核心技术

关键核心技术，是经济附加值最高的部分，拥有核心设计能力，意味着能够根据客户需求和作业环境自主确立复杂装备的开发路径，掌握发展主动权。针对单点系泊系统面临南海独有恶劣海况、设备集成多，力学传递复杂等技术挑战，需要在吸取30年来单点事故案例的基础上，开展高效准确的全时域极端工况筛选技术研究；深入研究单点中转塔、轴承、滑环堆栈、浮筒、FPSO间动态耦合机理，开展滑环堆栈、浮筒等核心子系统的总体规划技术和结构分析技术研究；实现设计环境条件及方向组合工况的快速筛选，准确模拟各构件之间的复杂动力学交互作用，开发适用于南海特有恶劣海况的单点系泊构型研究，并力争形成单点系泊系统设计方法流程及相关标准规范。在前沿技术布局方面，需要积极布局滑环密封、轴承等关键设备在位更换、智能化单点监测等单点前沿技术，开发通用型单点、大直径超深水多管缆单点，开展单点系泊系统在浮式风电、浮式光伏及深海网箱等多应用场景的应用研究，抢占技术制高点。

国内单点头部企业可采取产学研用的模式，通过承担国家级、省部级及公司级科研课题，发挥海工企业与高校产学研合作的优势，组织全国产学研用多家单位力量研制不同类型的单点产品，以实现自主设计及核心子系统的国产化应用。此外，头部企业还可寻求政府支持，成立“国家级研发设计实验室”，面向国家战略需求进行前瞻性技术和共性技术研发，打造数字化院士工作站、博士实习基地等交流平台，不断夯实自主技术能力。

4.2 基于并购/合作实现EPC交付能力

世界前三大FPSO运营商包括SBM、MODEC、BW Offshore。世界单点四巨头包括 APL、SBM、SOFEC、BLUEWATER。SBM同时是最大的单点供货商，MODEC已收购单点公司SOFEC，BW Offshore与APL为战略合作伙伴，BLUEWATER也是重要的FPSO运营商。由此可见，与优势产业整合，可实现双赢。

在国内单点装备批量化需求尚未显现的条件下，缺乏知识储备的企业如果从头开始自主研发，不仅耗时长还面临着极高的市场和技术不确定性。为此，国内海工企业可以选择并购或者联合国外小型单点公司及滑环公司。国内实力雄厚的科研机构、设计公司与境外研发设计机构、知名企业开展合资合作、联合设计，积极引进研发设计高层次人才，以此把握市场机会期，快速实现追赶。

4.3 提升产业链、供应链韧性，推进核心零部件国产化

单点系泊系统核心设备的国产化进程需循序渐进，尊重市场规律。鉴于系统复杂，涵盖众多设备，当前策略应聚焦于整合全球单点设备的核心供应商资源。鉴于国外公司在核心零部件供应商上的保密性及特定合同条款限制，国内企业需全面梳理关键部件的供应源头，填补信息空白。同时，利用国外供应商寻求市场拓展的契机，主动对接设计院所与承包商资源，积极展开合作洽谈，逐步构建起自主可控的单点供应链网络，以增强供应链的抗风险韧性，并通过优化采购链路实现成本的有效降低。

在推进单点系泊系统核心零部件国产化进程中，需采取多维度、深层次的策略。针对系泊类通用设备，如系泊锚链、钢缆、聚酯缆、系泊连接器等^[49]，应充分发挥其广泛适用性，积极拓展不同类型浮式平台系泊设备的应用，通过规模化应用促进技术成熟与成本优化。对于单点系统独有的核心部件，如液压卡钳、滑环堆栈等，需强化政策引导与资金支持，集中攻克关键技术，同时加强需求侧引导，通过示范项目为国产设备提供应用机会，逐步建立起完整的国产化供应链体系，提升中国海洋油气开发装备的自给自足能力。

此外，需要加强产品试验验证体系建设。构建全面的试验验证平台，确保核心装备经过严格测试以验证其性能。加强与第三方认证机构的合作，推动单点装备认证体系的完善，为国产装备获取国际认可奠定坚实基础。加强设备试验体系建设，积累工业化应用数据和经验，打通国产装备投产前的最后“一公里”。

4.4 提升数字化智能化运维与故障分析综合能力

为保障单点系泊系统长期安全与高效运行，应基于结构应力分布规律布置监测方案，实施日常生产及台风期间对单点关键结构和设备设施状态实时监测及预警，通过实时测量海洋环境、FPSO运动和位置、系泊系统受力等信息，不仅可以实时反映FPSO及单点系泊系统工作状态，为作业者提供决策支持，而且还可以验证FPSO及附属立管及系泊系统的设计，为今后同类型设计提供改进支持。此外，可借鉴现有油气设备成熟运维经验，构建高效的数字化运维体系，利用大数据分析、多参数监测等先进技术，提前预判并发现潜在故障，能有效提升单点系统的整体运维效率与故障预测能力^[50-53]。

针对单点系泊系统逐步进入服役寿命中后期带来的单点剩余寿命评估需求[54]，国内单点公司应以国外单点公司出价高、响应速度慢、政治因素中断服务带来的国内市场空白机遇期为契机，推进国内单点设计及产品研发单位与终端用户在单点历史故障失效模式、失效机制等方面的技术交流，提高全过程技术认识，反哺设计优化，形成单点技术迭代发展的良性循环。建立国内单点快速响应的技术支持团队，发挥国内企业成本及响应优势，深度参与单点系统的剩余寿命评估，延寿评估及在位更换，加强单点领域国产化技术及装备能力。

5 结束语

    单点系泊系统属于技术密集型和资本密集型装置，开发难度大，技术壁垒高。通过对全球单点系泊系统技术趋势概览与国内现状分析，揭示了中国在该领域所取得的进展，同时指出存在的差距与不足。提出基于产学研用突破关键核心技术，基于并购/合作实现EPC交付能力，提升产业链、供应链韧性，推进核心零部件国产化进程，强化产品验证与工程应用，提升数字化智能化运维与故障分析综合能力等策略，为中国单点系泊系统的未来发展提供清晰的方向与路径，助力中国在全球海洋油气开发领域占据更有利的位置。（本文发表于《中国海上油气》2025年第37卷第2期，编辑：吕欢欢 ）