一種退役柔性軟管的經濟性回收方法

黃 峰*

（海洋石油工程股份有限公司）

0 引言

常規柔性軟管回收作業大多使用張緊器和輥筒及輥筒驅動裝置配合進行，輥筒和輥筒驅動設備的尺寸較大、費用較高，對船舶甲板面積和甲板承載能力有一定要求。這使得一些甲板面積不大的中小型工程船舶無法承擔常規柔性軟管回收工作。若選用大型船舶，則必將提高項目成本。本文以某國外項目為例，介紹了一種新的軟管回收方法。

1 項目概況

某國外海域有一艘FPSO 到達服役年限，相關的柔性軟管、中水浮筒、水下管道終端管匯等設施需要一并拆除回收。施工海域水深約為74 m，需要回收的柔性軟管數量為5 條，每條長度約為237 m。待回收的5 條柔性軟管均由Wellstream 廠家生產，結構形式也完全一致，其具體參數可見表1。

表1 柔性軟管參數表

2 常規柔性軟管回收方法

常規回收方法為根據軟管規格參數制作軟管回收卡具，在潛水員或ROV 配合下完成回收卡具的水下安裝，然后在船舶吊機的配合下，將卡具連同柔性軟管一同回收到主作業船的甲板上。工作按照柔性軟管鋪設的逆序施工方法，通過張緊器和輥筒配合，將回收至甲板的柔性軟管盤繞到輥筒上，從而實現柔性軟管的回收。

3 新的軟管回收方法

3.1 回收流程

常規軟管回收時使用的輥筒及輥筒驅動設備租賃費用較高，且設備體積較大，需要較大的主作業船甲板空間，即較高級別的主作業船，增加了成本。該待回收柔性軟管已經服役24 a，不再具有重新鋪設使用的價值，因此從降本增效的出發點考慮，提出了一種不使用輥筒及輥筒驅動設備，最大程度降低船舶級別的軟管破壞性回收方法，具體的回收流程如下。

（1）制作軟管拖拉頭

常規柔性軟管回收使用的回收卡具較為笨重，單憑潛水員或ROV 較難控制安裝，其多與卡具定位和控制工作配合使用，成本較高。現通過制作配對法蘭并在法蘭上焊接吊耳的方式，制作了簡易的柔性軟管回收拖拉頭，如圖1 所示。

圖1 軟管拖拉頭結構（單位：mm）

（2）柔性軟管與管道終端管匯斷開

考慮到柔性軟管與管道終端管匯法蘭連接處存在較多海洋生物，會對潛水員水下軟管斷開作業產生影響，因此提前下放ROV，搭載海洋生物清理設備完成法蘭連接處的海生物清理工作。待海洋生物清理完成后，潛水員使用液壓扳手在吊裝撐桿的配合下拆除柔性軟管連接處的法蘭螺栓，然后使用法蘭劈開器使柔性軟管法蘭與管道終端管匯法蘭分離。在軟管下放至海床前，完成柔性軟管拖拉頭的安裝工作，如圖2 所示。

圖2 吊裝撐桿配合下進行軟管法蘭螺栓拆除

（3）柔性軟管固定卡子回收

為了確保柔性軟管可以可靠地固定在中水浮筒上，不會在海流的帶動下與浮筒分離。在敷設安裝柔性軟管時，可以通過安裝固定卡子將軟管固定到中水浮筒上。因此，在柔性軟管回收前，需要解除柔性軟管與中水浮筒之間的固定。為ROV 搭載海生物清理設備進行固定卡子螺栓處海生物清理工作，然后潛水員潛至中水浮筒固定卡子連接螺栓處，使用液壓扳手或螺母劈開器解除固定卡子連接螺栓。最后通過主作業船吊車將固定卡子回收至船舶甲板。

（4） 柔性軟管回收

該項目采用不使用輥筒的破壞性柔性軟管回收方法。由于沒有使用輥筒和輥筒驅動設備，船舶的甲板空間需求低，降低了主作業船的級別，節約了項目成本。具體的甲板作業線布置可見圖3。

圖3 軟管回收船作業線布置圖

3.2 施工流程

具體施工流程為：（1）潛水員下水，將吊車下放的鋼索連接到柔性軟管拖拉頭上，采用吊車收緊鋼索，將拖拉頭起吊至船艉托管架，并高于托管架標高約5 m；（2）吊車通過向船艏方向旋轉吊臂，使柔性軟管就位于托管架上；（3）啟動船艉的海生物清理設備，清理回收至托管架的柔性軟管上的海生物；（4）海生物清理完成后，吊機繼續向船艏方向拖動柔性軟管，使其通過張緊器；（5）啟動張緊器，根據計算得到的張緊器夾持力固定柔性軟管，并提供軟管回收張緊力；（6）在吊車和張緊器的配合下，將柔性軟管通過液壓剪，并使其兩端支撐在軟管支架上；（7）解除吊車鋼索與柔性軟管之間的連接，依靠張緊器張力提供軟管回收力；（8）根據用于回收盛裝軟管的集裝箱尺寸，確定軟管切割長度，并用液壓剪進行切割；（9）切割后的柔性軟管用船艏絞車拖拉至枕木上；（10）待枕木上的柔性軟管擺滿后，用吊車將切割后的軟管吊裝至回收用的半高箱內。

4 建模計算結果

通過使用OrcaFlex 10.2a 軟件對回收的作業線布置進行建模分析，并對所有荷載情況進行時域模擬，最終獲得柔性軟管的動態響應。結果分析可見表2。

表2 柔性軟管回收受力分析

從表2 可以看出，在有效波高不超過1.5 m 的情況下，只要選擇的張緊器張力不小于245 kN，柔性軟管就可以安全可靠地回收。

5 總結

對于達到服役年限不再具有重復使用價值的柔性軟管，可以采用新的破壞性回收方法。與常規柔性軟管回收方法相比，該回收方法不使用輥筒及輥筒驅動設備，降低了施工作業對船舶甲板空間的要求，進而降低了船舶級別，節省了項目成本。