樁基式水下終端管匯調(diào)平工藝

王亮

摘 要：近年來隨著我國(guó)海洋油氣資源開采的蓬勃發(fā)展并逐步走向深水，水下海管終端管匯的應(yīng)用逐漸增多。其中水下管匯的水平度對(duì)后續(xù)海管連接以及投產(chǎn)運(yùn)行均有著重大影響。文章主要介紹了一種針對(duì)樁基式水下終端管匯的調(diào)平裝置，該調(diào)平裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本可控、工藝可靠的特點(diǎn)，并在實(shí)際生產(chǎn)項(xiàng)目中取得了良好的效果。

關(guān)鍵詞：海管終端管匯；水下基盤；PLEM；調(diào)平

中圖分類號(hào)：TE95 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2019）04-0115-02

Abstract： In recent years， with the vigorous development of offshore oil and gas resources exploitation in China and gradually moving towards deep water， the application of underwater pipeline terminal sink is gradually increasing. Among them， the level of underwater manifold has a significant impact on the subsequent pipeline connection and operation. This paper mainly introduces a leveling device for pile foundation type underwater terminal manifold. The leveling device has the characteristics of simple structure， controllable cost and reliable technology， and has achieved good results in practical production projects.

Keywords： sea tube terminal manifold； underwater base plate； PLEM； leveling

1 背景介紹

近年來隨著我國(guó)海洋油氣資源開采的蓬勃發(fā)展并逐步走向深水，為實(shí)現(xiàn)管道交匯、系統(tǒng)控制等功能，水下海管終端管匯（Pipeline End Manifold，簡(jiǎn)稱PLEM）的應(yīng)用逐漸增多。其中樁基式PLEM具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，在海洋工程領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

恒逸實(shí)業(yè)（文萊）有限公司在文萊穆阿拉港東側(cè)的大摩拉島（Pulau Muara Besar）投資建立一座石油化工煉廠，并需新建一套單點(diǎn)系泊和海底管線系統(tǒng)用于接收進(jìn)口陸域工廠生產(chǎn)所需的原油和凝析油（以下簡(jiǎn)稱PMB石化項(xiàng)

目）。該單點(diǎn)系泊系統(tǒng)中包含一個(gè)系泊浮筒、海管終端管匯（PLEM）、系泊樁基及錨鏈、水下軟管、漂浮軟管、系船纜等結(jié)構(gòu)。

其中海管終端管匯（PLEM）采用了打入式樁基結(jié)構(gòu)，包括管道、管件、閥門、法蘭、結(jié)構(gòu)和樁基等結(jié)構(gòu)，主要作用為連接通往陸地的海底管線和單點(diǎn)浮筒上通往油輪的管線。

2 PLEM的調(diào)平工藝

2.1 項(xiàng)目需求

水下管匯的水平度關(guān)系到后期的管線回接， 其水平精度直接影響到平臺(tái)的安全性、適應(yīng)性、使用壽命等各種性能，直接影響項(xiàng)目的投產(chǎn)，是現(xiàn)場(chǎng)施工的關(guān)鍵。通常水下結(jié)構(gòu)物的調(diào)平會(huì)使用帶有液壓夾具的專用調(diào)平器進(jìn)行，此類調(diào)平器具有設(shè)備完善、調(diào)平力大、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)此類調(diào)平器需要在水下結(jié)構(gòu)物上提前配置專用夾持結(jié)構(gòu)，并且調(diào)平器的使用成本高、操作復(fù)雜，對(duì)于小型項(xiàng)目的海上安裝具有較大的成本壓力。

本次PMB石化項(xiàng)目中經(jīng)前期土質(zhì)調(diào)查，施工海域土質(zhì)較軟，海床表面存在大量淤泥，PLEM在施工過程中存在一定的調(diào)平風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)受限于項(xiàng)目成本，不能使用傳統(tǒng)的液壓調(diào)平器和Gripper的組合，因此需要設(shè)計(jì)一款簡(jiǎn)易有效的調(diào)平裝置，在完成打樁作業(yè)后對(duì)PLEM進(jìn)行調(diào)平。

2.2 調(diào)平裝置

2.2.1 PLEM與樁基連接形式

在設(shè)計(jì)該款調(diào)平裝置時(shí)，充分考慮了本項(xiàng)目PLEM的特點(diǎn)。本次PMB石化項(xiàng)目的PLEM采用打入式樁基設(shè)計(jì)，在完成打樁后將使用螺栓將PLEM的套筒與鋼樁相連接，已使PLEM達(dá)到固定在海床的目的，PLEM的具體連接形式如圖1、圖2所示：

2.2.2 調(diào)平裝置作用原理

根據(jù)上述PLEM的結(jié)構(gòu)形式，設(shè)計(jì)了一款調(diào)平裝置，結(jié)構(gòu)如圖3所示。

在完成PLEM鋼樁打樁作業(yè)之后，如果PLEM的水平度不滿足要求，需要進(jìn)行調(diào)平作業(yè)時(shí)，可以使用浮吊將調(diào)平裝置插入PLEM低點(diǎn)的鋼樁之中，調(diào)平器將PLEM套筒內(nèi)已完成打樁的鋼樁作為基礎(chǔ)，使用吊帶與倒鏈將調(diào)平器與PLEM進(jìn)行連接，通過收緊倒鏈將PLEM向上提拉，在提拉到位后通過螺栓將PLEM的套筒和鋼樁進(jìn)行連接固定，以達(dá)到調(diào)平的目的，使用原理如圖4所示。

在方案設(shè)計(jì)過程中，經(jīng)評(píng)估，向上提拉PLEM的一角需要的調(diào)平力約為80噸，因此在PLEM每個(gè)樁腿處均設(shè)計(jì)了4個(gè)吊點(diǎn)，與調(diào)平裝置上的4個(gè)吊點(diǎn)相對(duì)應(yīng)，每個(gè)吊點(diǎn)的安全工作載荷均為25噸，4個(gè)吊點(diǎn)總計(jì)能夠提供100噸的調(diào)平力，滿足項(xiàng)目的調(diào)平需求。如果在其他項(xiàng)目中對(duì)于調(diào)平力有更高要求，可以增強(qiáng)吊點(diǎn)強(qiáng)度，以增加調(diào)平能力。在使用過程中可以通過張力卡環(huán)讀出每個(gè)吊帶張力大小，以便隨時(shí)監(jiān)控調(diào)平力的大小。在調(diào)平期間，可通過潛水員或ROV實(shí)時(shí)監(jiān)控安置在管匯基盤上的牛眼，以便監(jiān)控調(diào)平期間管匯基盤的實(shí)時(shí)水平度參數(shù)，待水平度參數(shù)滿足設(shè)計(jì)規(guī)格書要求時(shí)，停止調(diào)平作業(yè)，轉(zhuǎn)而由潛水員通過螺栓將PLEM的套筒和鋼樁進(jìn)行連接固定，從而使水下管匯的主體和樁基連成一個(gè)整體。

3 實(shí)際工程應(yīng)用效果

上述調(diào)平裝置在PMB石化項(xiàng)目中進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用并效果良好，PLEM在安裝完成后取得了良好的水平度。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊盛，顏文濤，高磊.水下結(jié)構(gòu)物調(diào)平技術(shù)研究[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與計(jì)算，2016（4）.