产品概述
OPTI-LIFE 是 TTI 公司开发的专有软件工具，旨在评估纤维绳的剩余强度并管理其使用寿命。该软件最初针对海上油气运营中的挑战而开发，最近已作为 Web 应用程序推出。
OPTI-LIFE 使用记录的张力时间序列来预测绳索在使用载荷下的强度退化。该工具采用解析预测方法，并结合实验室和现场数据进行标定，以反映真实的运营条件。
通过多个 FSO 系泊项目的广泛验证，OPTI-LIFE 的剩余强度预测展现出与实测值的高度一致性，证明了其在实时寿命评估中的稳健性。这一强大的验证记录为将 OPTI-LIFE 适配到浮式海洋可再生能源（MRE）系泊系统奠定了技术基础。
行业背景与技术挑战
浮式海上风电的快速发展
全球浮式海上风电（FOWT） sector 已从 2009 年的 2.3 MW Hywind 原型机发展到如今近 300 MW 的累计装机容量。全球预测显示，到 2030 年装机容量将达到 16.5-26.4 GW。这一增长主要由深水部署驱动，为系泊和安装应用中的纤维绳带来了不断增长的需求。
然而，系泊和锚固系统的成本和可靠性仍是主要技术经济挑战。这些系统可占项目总成本的 20% 以上，而稳健的寿命预测模型和有效的实时状态监测技术的缺乏，继续引发对运营安全和长期结构完整性的担忧。
纤维绳系泊的关键挑战
纤维绳在浮式 MRE 系泊中更广泛采用的主要障碍是缺乏经过验证的状态监测技术和长期现场数据的有限可用性，这两者都带来了安全和可靠性风险。
尼龙绳用于浮式风电示范项目的历史仅约 7 年，远低于预期的 20-30 年设计寿命。此外，尼龙从未用于永久油气平台系泊，实际相关的现场数据主要来自 SPM 系泊缆绳和拖航作业。
历史上，保密限制也限制了真实运营数据集的获取或跨 sector 信息共享。TTI 很高兴公布来自 FSO vessel SPM 系统合作项目的解密尼龙缆绳数据，这些数据为寿命预测模型验证提供了重要基础。
核心功能
剩余强度预测
OPTI-LIFE 采用解析预测方法，结合实验室和现场数据标定，基于记录的张力时间序列预测绳索在使用载荷下的强度退化。系统能够准确捕捉年度退化趋势，预测值与实测值高度吻合。
实时寿命评估
系统处理外部监测设备记录的张力数据，绘制张力时间序列图，生成张力范围直方图，并据此估算绳索在循环载荷下的强度退化，提供实时寿命评估。
自动监控系统
支撑自动化绳索监控体系，通过负载单元实时采集数据，持续追踪绳索使用状态。系统可提供已使用寿命百分比、剩余使用寿命估算和更换预警提示。
灵活部署
以 Web 应用程序形式提供，用户通过授权的用户名/密码组合访问。兼容台式电脑、笔记本电脑、平板电脑等多种设备平台。
系统集成
专为集成到系泊系统和缆绳管理计划而设计，可与现有船舶管理系统无缝对接，实现数据统一管理和分析。
多场景适配
最初针对海上油气 SPM 系泊缆绳开发，现正扩展适配浮式海洋可再生能源（FOWT）系泊系统，支持尼龙、聚酯、HMPE 等多种纤维绳类型。
案例研究：FSO 系泊缆绳
在合作项目中，OPTI-LIFE 被用于实时计算尼龙系泊缆绳的剩余强度和剩余使用寿命。系统处理外部监测设备记录的张力数据，绘制张力时间序列，生成张力范围直方图，并据此估算绳索在循环载荷下的强度退化。
经过一段时间的使用——在北海等恶劣环境中通常约一年，在更温和地区两到三年——从缆绳上取下样本，进行解剖和测试。实测剩余强度与 OPTI-LIFE 预测值显示出极好的一致性。
以下案例研究涉及尼龙平行结构缆绳，由多股三股子绳组成，规格 16（约 128mm 直径），用于 FSO vessel 的单点系泊。预测和实测剩余强度的对比显示，对于所有绳索，预测的使用期末强度（空心标记）与实测剩余强度（实心标记）紧密对齐。模型还正确捕捉了年度退化趋势。
技术优势
经过验证的预测精度
在多个 FSO 系泊项目中得到广泛验证，剩余强度预测值与实测值高度吻合，展现出实时寿命评估的稳健性。
基于真实运营数据
TTI 公布了来自 FSO vessel SPM 系统合作项目的解密尼龙缆绳数据，为寿命预测模型验证提供了重要基础。
循环载荷退化建模
准确捕捉绳索在循环载荷下的强度退化趋势，预测端点强度与实测结果一致，模型可靠性强。
支持 qualification 流程
为纤维绳系泊系统的 qualification 提供建模、测试和寿命预测方法论支持，助力行业技术进步。
应用场景
浮式海上风电 (FOWT)
半潜式平台尼龙系泊缆绳寿命管理，如 Floatgen、明阳天成等项目
浮式生产储卸油装置 (FPSO)
SPM 卸货缆绳剩余强度预测和更换决策支持
单点系泊 (SPM)
FSO vessel 系泊缆绳实时监测和寿命预测
船舶系泊
船舶系泊缆绳使用状态评估和维护优化
拖航作业
拖缆疲劳累积监测和安全使用期限评估
港口运营
系泊设施维护管理和缆绳更换计划优化
未来展望
浮式海上风电 sector——以及更广泛的浮式 MRE 行业——仍处于相对早期的发展阶段。系泊缆绳开发必须完全集成到整体平台设计中，仔细考虑技术性能和非技术因素，如安装、可操作性、安全、环境影响和退役。
纤维绳将在许多 MRE 系泊应用中发挥作用已得到广泛认可。然而，早期挫折（如芳纶系泊缆绳的过早失效）表明，成功采用取决于作为 qualification 流程一部分的稳健测试、监测和验证。这些经验教训直接适用于浮式 MRE，其中运营经验仍然有限，长期可靠性必须通过严格的设计、测试和寿命预测方法来证明。
OPTI-LIFE 软件已展现出预测海上油气纤维系泊缆绳剩余强度和使用寿命的强大能力，TTI 现正调整和扩展该工具用于其他海事和 MRE 系泊应用。与此同时，TTI 正在积极开发状态监测技术，包括光纤和应变传感器系统。这些系统与解析模型互补，共同增强纤维系泊缆绳的可靠性，提高未来浮式 MRE 平台的运营安全性。
需要了解更多产品信息？
欢迎联系我们获取 OPTI-LIFE 软件演示账号或专业咨询
联系电话：17660908968
联系人：贺博士/总经理
邮箱：lightweightinno@163.com