可拆卸式空潛入水A架在FPSO檢修中的應用

蔡長松 符方超 王杰文（深圳海油工程水下技術有限公司，深圳 518067）

我國南海油氣田多數采取FPSO 結合水下設施的開采模式，FPSO 持續健康的在油氣田駐守作業才能保證油田的持續生產，定期的對FPSO 進行現場檢修是必不可少的，而海上對FPSO 水下部分進行檢修的費用支出很高，主要原因是空氣潛水作業的高難度、高風險及支持船舶的高成本。

為了降本增效，對空潛設備及其入水系統安裝工藝進行改進，實現了空氣潛水作業在FPSO船體上直接展開施工，摒棄了施工支持船舶的傳統模式，在縮短項目工期上也取得了成效。

1 FPSO空氣潛水檢修的難點

1.1 作業范圍大

FPSO全長較長，船體檢查范圍大，主要工作量在船艏單點和船艉水下設施，對潛水設備布置和下水點設置要求較高。以某項目為例，FPSO 全長達348 米，型寬51.8 米，船長跨度大，考慮到潛水員臍帶纜長度的限制，及潛水作業的施工效率，需要在FPSO 上布置4 個潛水員入水點：船艏左、右舷及船艉左、右舷。這樣可以減輕潛水員臍帶纜長度的限制，又能減少潛水員游行的距離，提高潛水員水下施工效率。

1.2 FPSO吊裝設備不完善

由于原始功能設計，FPSO船上的吊裝設施較通常較少，FPSO主甲板上只有兩個吊機，分別在船中的左舷和右舷，左舷吊機跨度50米，右舷吊機跨度32米，船艏船艉均不在吊機的起吊范圍內，船艏船艉大型貨物的搬運需要人力來完成。

1.3 空潛入水A架的搬運

由于空潛入水點布置在船艏船艉，均不在吊機的起吊范圍內，因此空潛入水A架需要人力來搬運。空潛入水A架重量約1.5噸，長4.85米，寬2.03米，高4.21米，這樣大且重的A 架給人力搬運帶來了較大的困難。并且主甲板上生產設備比較多，船艏過道狹窄，不宜搬運大型貨物，搬運大型重物給潛水員也帶來了安全隱患。

綜合考慮以上三個因素，為了施工能更好更安全的開展，對A 架進行了改造，經過加工設計，將其制作成可拆卸式的入水A架，拆卸后的A架在重量上滿足了直接使用人工搬運的重量小的要求，可以不借助吊機而直接開展空氣潛水設備布場。

2 可拆卸式空潛入水A架的結構組裝

A架基座的制作材料是H型鋼，根據現場作業的要求，以及A 架基座的受力分析，制作了長4850mm，寬2430mm 的A 架基座。A架基座由螺絲連接固定，可以拆解成長短不同的H型鋼條。

在搬運前將A 架拆解開，可以逐個搬運到到入水點，這樣搬運起來重量輕，占用空間小，搬運安全，到達入水點后再進行組裝，具體結構俯視圖如圖1所示：

圖1 A架基座俯視圖

可拆卸式A 架解決了在FPSO 施工現場搬運的難題，將拆卸后的H型鋼和A架吊架搬運到指定位置，用M18螺絲進行組裝即可。該種方式提高了潛水員的作業效率，滿足FPSO 甲板施工要求，確保了潛水員的安全施工。

3 施工工藝的改進

根據FPSO 的安全操作手冊要求，在主甲板上不能進行焊接，A架基座不能在主甲板上焊接固定，但可以在船旁護舷上點焊，考慮到整個A 架的受力，將A 架基座設計成如圖1 的尺寸，靠A架基座的自重來保證A架滿足收放潛水吊籠的受力要求。主甲板不能焊接，只能將兩個絞車固定在A 架基座上，固定方式為螺絲固定，將絞車固定在A架基座靠船中側，這樣增加了A架對潛水吊籠的收放能力，提高安全系數。

為了提高A 架施工的安全系數，設計增加鋼絲繩，鋼絲繩一端固定A架基座上，另一端固定到主甲板上的立柱等結構物上，鋼絲繩在常態下不受力。具體形式如圖2所示：

圖2 空潛入水A架組裝圖

A 架的自重設計已經滿足潛水吊籠收放過程中的受力要求，施工中，在A架的尾部增加鋼絲繩連接固定A架，提高吊籠下水的安全系數。該施工工藝的改進避免了焊接固定的施工，滿足了FPSO甲板不焊接的要求。

4 可拆卸式A架與普通A架的比較

4.1 可拆卸式A架不用焊接

可拆卸式A架是根據實際施工中A架的受力情況所設計，A 架的自重就可以滿足A 架作業過程中的受力要求，A 架上設備的布置更是提供了作業安全系數，不用焊接固定來給A架提供作用力。

4.2 可拆卸式A架方便搬運

可拆卸式A 架可以拆解自身結構，拆解后的結構重量輕、占用空間小，方便搬運，將拆解后的H 型放到滑車上很容易搬運，確保了人力搬運的安全。在搬運過程中充分的體現出了可拆式A架的靈便性、優越性。

4.3 可拆卸式A架可控性強

可拆卸式A 架對空間、設備的要求低，容易找到滿足施工條件的場地，加強了項目的可控性，避免施工場地不滿足要求等不可控性因素的發生。

以某項目為例，空潛設備在該項目中需要移位3次，由于可拆卸式A架以上的優點，使得空潛設備搬運布場的時間減少了3天，縮短了工期降低施工成本，直接的實現了降本增效。

5 結語

空潛可拆卸式入水A 架比普通A 架優點顯著，可拆卸式A架對施工場地的適應性更強，尤其是在FPSO 等大型船舶上的施工，更是體現了可拆卸式A 架的靈便性、優越性。在具體施工實踐中，可拆卸式A 架的使用直接縮短項目工期，并提高了空潛作業的安全系數。

[1]賈啟芬，劉習軍，王春敏.理論力學.天津大學，2003.

[2]劉相春.A形架式潛水收放系統設計研究.船舶，2007.

[3]陸軍，張根升，張輝，葉似虬，肖曉凌，潘明光，劉慕亮，徐進，郭曉平，張磊.空氣潛水安全要求，中華人民共和國交通運輸部.

[4]高尚磊.渤海油田潛水作業安全風險分析及對策.安全，2013.

[5]劉安堂，張輝，張代吉，王康康，楊德恭.國際商業潛水作業基本要求.第五屆中國國際救撈論壇論文集，2008.