膨脹彎整體打撈技術(shù)

蔡長(zhǎng)松+陳曉明+張建康+王杰文

【摘 要】海底管道是海上油氣田的生命線，對(duì)海上油氣田的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)與產(chǎn)品外輸起著關(guān)鍵的作用。膨脹彎是海底管道的重要區(qū)段，同時(shí)，由于其位置和結(jié)構(gòu)的特殊性，膨脹彎也是極易受損的海管區(qū)段。論文依托南海某生產(chǎn)項(xiàng)目，分析膨脹彎更換后整體打撈難點(diǎn)，總結(jié)闡述破損膨脹彎的整體打撈技術(shù)要領(lǐng)。

【Abstract】Subsea pipeline is the lifeline of offshore oil industry， its very essential for offshore oil development， producing and out-transporting. Spool pieces are the important parts of subsea pipeline， meantime， they are the high damage risk part since their position on the pipeline and special structure. Relying on a production project in the South China Sea， this paper analyzes the difficulty of the integral salvage after the replacement of the spool pieces ，summarizes the technical essentials of integral salvage of damaged spool pieces.

【關(guān)鍵詞】膨脹彎；打撈；索具設(shè)計(jì)

【Keywords】 spool bend； salvage； rigging design

【中圖分類(lèi)號(hào)】TE5 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2017）05-0157-02

1 引言

膨脹彎是海底管道與基盤(pán)管匯、平臺(tái)等海底結(jié)構(gòu)物之間的一段過(guò)度管線，能夠有效吸收海管熱脹冷縮過(guò)程中的膨脹量，對(duì)海管具有很好的保護(hù)作用。

海底管道在服役期間會(huì)由于腐蝕、外物撞擊等原因產(chǎn)生破損泄漏，污染環(huán)境，需要及時(shí)對(duì)破損段進(jìn)行修復(fù)或者更換。膨脹彎一般位于海上生產(chǎn)平臺(tái)或者油輪下部，在貨物吊裝范圍內(nèi)，易受到落物的撞擊，膨脹彎兩側(cè)是法蘭連接，極易受到漁網(wǎng)拉掛，因此，膨脹彎段是海管受損的高概率區(qū)段。

本文依托南海某生產(chǎn)項(xiàng)目，分析破損膨脹彎更換后整體打撈難點(diǎn)，闡述整體打撈技術(shù)要領(lǐng)。

2 膨脹彎破損更換

膨脹彎作為整條海底管道的薄弱一節(jié)，經(jīng)常會(huì)由于腐蝕，外物撞擊，漁網(wǎng)拉掛等原因產(chǎn)生變形破損，通常的修復(fù)方法是：查找確認(rèn)漏點(diǎn)，漏點(diǎn)較小時(shí)進(jìn)行臨時(shí)封堵修復(fù)，繼續(xù)生產(chǎn)，破損嚴(yán)重時(shí)，則進(jìn)行整體更換。

膨脹彎整體更換的步驟簡(jiǎn)單總結(jié)為：

①成立項(xiàng)目組，確定膨脹彎更換方案，動(dòng)員；此步驟中確認(rèn)并落實(shí)施工資源，技術(shù)方案，預(yù)制新的膨脹彎，組織項(xiàng)目各資源按計(jì)劃動(dòng)員到位，前往現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行施工。②膨脹彎更換施工船舶就位，通知油田，輸油管線停產(chǎn)泄壓；海底輸油管線是油氣田的生命線，每時(shí)每刻關(guān)系著油氣田產(chǎn)量，膨脹彎更換作業(yè)要緊湊高效，一切以節(jié)省停產(chǎn)時(shí)間為先[1]。③確認(rèn)海管泄壓完成后，施工船舶下放潛水員，拆除破損膨脹彎兩端法蘭；潛水作業(yè)拆除膨脹彎，必須在管線泄壓之后立即進(jìn)行，既保證潛水員安全，又保障停產(chǎn)時(shí)間最短。④施工船舶吊機(jī)移除破損膨脹彎，暫存海底；破損膨脹彎暫存海底的目的是，如果新膨脹彎出現(xiàn)安裝故障且無(wú)法短時(shí)間內(nèi)解決，則將老膨脹彎回裝，漏點(diǎn)處臨時(shí)補(bǔ)漏處理，暫時(shí)恢復(fù)油田生產(chǎn)，待新膨脹彎故障排除后，繼續(xù)進(jìn)行膨脹彎更換作業(yè)。⑤施工船舶下放新膨脹彎，潛水員水下安裝新膨脹彎，兩側(cè)法蘭加力密封[2]。⑥更換膨脹彎后，整條管線試壓，確認(rèn)膨脹彎安裝狀態(tài)良好。⑦試壓通過(guò)后，油田恢復(fù)生產(chǎn)，施工船舶打撈破損膨脹彎出水，吊放到運(yùn)輸拖輪上，運(yùn)回陸地進(jìn)一步分析處理。⑧項(xiàng)目復(fù)員，釋放資源。膨脹彎通常整體尺寸較大，整體長(zhǎng)度約幾十米，且形狀不規(guī)則，打撈出水過(guò)程中不易控制其姿態(tài)和擺動(dòng)幅度，尤其在海況條件較惡劣時(shí)，存在較高的和打撈船船體相碰撞的風(fēng)險(xiǎn)，所以膨脹彎整體打撈是這項(xiàng)作業(yè)中風(fēng)險(xiǎn)較高的步驟。

3 膨脹彎打撈吊點(diǎn)設(shè)計(jì)和索具準(zhǔn)備

現(xiàn)場(chǎng)工程師依據(jù)原膨脹彎完工圖，設(shè)計(jì)打撈索具，以及索具吊點(diǎn)位置，如下圖1。

潛水員在潛水監(jiān)督指揮下，根據(jù)吊點(diǎn)設(shè)計(jì)圖水下測(cè)量確定索具吊點(diǎn)位置并標(biāo)記清理。

吊機(jī)攜帶膨脹彎打撈索具入水，潛水員在清理好的吊點(diǎn)位置連接索具。

潛水員水下用尼龍繩在舊膨脹彎首尾兩端各做一個(gè)O型環(huán)，長(zhǎng)度3米左右，用于出水前水下機(jī)器人連接控制尾繩。

潛水員在膨脹彎兩端綁水下信標(biāo)，以便水下機(jī)器人尋找目標(biāo)，也可以在甲板上隨時(shí)監(jiān)控膨脹彎水下所處位置和姿態(tài)，防止在膨脹彎水下回收接近船體時(shí)發(fā)生碰撞。

潛水員最終確認(rèn)索具連接無(wú)誤，具備打撈條件。

4 膨脹彎整體打撈回收

潛水員檢查吊裝索具安裝無(wú)誤后，吊機(jī)啟動(dòng)，將膨脹彎試吊離海底，潛水員再次檢查膨脹彎吊裝姿態(tài)，如發(fā)現(xiàn)吊裝索具設(shè)計(jì)有明顯缺陷，或吊裝存在失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)，則停止吊裝，將膨脹彎下放到海底，解除風(fēng)險(xiǎn)后再次吊裝。

試吊通過(guò)后，吊機(jī)繼續(xù)回收鋼絲繩，將膨脹彎從海底吊起，此時(shí)潛水員回到甲板，水下機(jī)器人入水，監(jiān)控回收膨脹彎至25米水深位置。

甲板人員準(zhǔn)備尾繩用于出水時(shí)候控制膨脹彎姿態(tài)和擺動(dòng)：尾繩需準(zhǔn)備四條，兩長(zhǎng)兩短，長(zhǎng)的兩條各50米，短的兩條各12米，長(zhǎng)的作為回頭纜，供打撈船舶甲板使用，短的作為單股尾繩，供膨脹彎運(yùn)輸拖輪使用，長(zhǎng)短各一條尾繩同時(shí)系固在一水下機(jī)器人鉤上，短尾繩用防水膠布綁在長(zhǎng)尾繩上，每隔3米綁一處，防止水下打漂，纏到水下機(jī)器人螺旋槳。[3]

甲板人員在船中位置下放帶水下機(jī)器人鉤的尾繩，水下機(jī)器人水下將水下機(jī)器人鉤連至膨脹彎上預(yù)裝的O形環(huán)上，甲板人員收緊兩條長(zhǎng)尾繩，控制住膨脹彎出水姿態(tài)。

繼續(xù)回收吊機(jī)鋼絲繩，將膨脹彎吊離水面，甲板人員繼續(xù)收緊兩條長(zhǎng)尾繩，穩(wěn)住膨脹彎，防止其擺動(dòng)幅度過(guò)大。

此時(shí)，吊機(jī)繼續(xù)回收小臂，將膨脹彎靠近施工船舶船舷，直至施工船舶甲板人員能夠解開(kāi)系在長(zhǎng)尾繩上的短尾繩；

施工船舶甲板人員解除系固短尾繩的膠帶，使短尾繩自由下垂；

吊機(jī)向外擺至最大擺幅，使膨脹彎遠(yuǎn)離施工船舶，此過(guò)程中，施工船舶甲板人員始終收緊尾繩控制膨脹彎擺動(dòng)幅度和位置，待膨脹彎穩(wěn)定后，運(yùn)輸拖輪靠泊施工船舶接收膨脹彎；

運(yùn)輸拖輪就位后，下放吊機(jī)直至拖輪水手抓住短尾繩，在拖輪水手指揮下，吊機(jī)繼續(xù)下放膨脹彎到拖輪甲板，拖輪水手解鉤吊機(jī)；

施工船舶甲板人員放松長(zhǎng)尾繩，同時(shí)拖輪水手迅速回收長(zhǎng)尾繩，將尾繩全部收至拖輪甲板，此過(guò)程中需要注意動(dòng)作要同步，防止尾繩入水太多，攪入施工船舶或者拖輪螺旋槳。

運(yùn)輸拖輪回傳尾繩和定位信標(biāo)給施工船舶。

膨脹彎整體打撈完成，由運(yùn)輸拖輪運(yùn)回陸地做進(jìn)一步處理。

5 總結(jié)

膨脹彎整體打撈是一項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)較高的作業(yè)，本項(xiàng)目中，精心設(shè)計(jì)膨脹彎打撈步驟，并結(jié)合打撈步驟，對(duì)打撈索具的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化演練，在各步驟中緊密銜接使用，能夠有效控制整體打撈作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，整個(gè)打撈作業(yè)一氣呵成，效率很高。

此次整體打撈技術(shù)在項(xiàng)目中成功運(yùn)用，值得借鑒和推廣，可應(yīng)用于類(lèi)似的水下結(jié)構(gòu)物打撈作業(yè)。

【參考文獻(xiàn)】

【1】惠勝利.海底膨脹彎拆除方法淺析[J].中國(guó)水運(yùn)月刊，2016，16（2）：323-324.

【2】婁睿.海上膨脹彎安裝施工技術(shù)[C].第八屆中國(guó)國(guó)際救撈論壇論文集，2014：41-43.

【3】薛士輝，郝曉楠.大型膨脹彎在南海某氣田項(xiàng)目中的裝船運(yùn)輸計(jì)算分析[J].機(jī)械工程師， 2016 （05）：22-24.