膨脹彎整體打撈技術(shù)

蔡長松+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，對海上油氣田的開發(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，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)項目，分析膨脹彎更換后整體打撈難點，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

【Keywords】 spool bend； salvage； rigging design

【中圖分類號】TE5 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）05-0157-02

1 引言

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

海底管道在服役期間會由于腐蝕、外物撞擊等原因產(chǎn)生破損泄漏，污染環(huán)境，需要及時對破損段進行修復(fù)或者更換。膨脹彎一般位于海上生產(chǎn)平臺或者油輪下部，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)項目，分析破損膨脹彎更換后整體打撈難點，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：查找確認漏點，漏點較小時進行臨時封堵修復(fù)，繼續(xù)生產(chǎn)，破損嚴重時，則進行整體更換。

膨脹彎整體更換的步驟簡單總結(jié)為：

①成立項目組，確定膨脹彎更換方案，動員；此步驟中確認并落實施工資源，技術(shù)方案，預(yù)制新的膨脹彎，組織項目各資源按計劃動員到位，前往現(xiàn)場進行施工。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)時間為先[1]。③確認海管泄壓完成后，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行，既保證潛水員安全，又保障停產(chǎn)時間最短。④施工船舶吊機移除破損膨脹彎，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)安裝故障且無法短時間內(nèi)解決，則將老膨脹彎回裝，漏點處臨時補漏處理，暫時恢復(fù)油田生產(chǎn)，待新膨脹彎故障排除后，繼續(xù)進行膨脹彎更換作業(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，確認膨脹彎安裝狀態(tài)良好。⑦試壓通過后，油田恢復(fù)生產(chǎn)，施工船舶打撈破損膨脹彎出水，吊放到運輸拖輪上，運回陸地進一步分析處理。⑧項目復(fù)員，釋放資源。膨脹彎通常整體尺寸較大，整體長度約幾十米，且形狀不規(guī)則，打撈出水過程中不易控制其姿態(tài)和擺動幅度，尤其在海況條件較惡劣時，存在較高的和打撈船船體相碰撞的風險，所以膨脹彎整體打撈是這項作業(yè)中風險較高的步驟。

3 膨脹彎打撈吊點設(shè)計和索具準備

現(xiàn)場工程師依據(jù)原膨脹彎完工圖，設(shè)計打撈索具，以及索具吊點位置，如下圖1。

潛水員在潛水監(jiān)督指揮下，根據(jù)吊點設(shè)計圖水下測量確定索具吊點位置并標記清理。

吊機攜帶膨脹彎打撈索具入水，潛水員在清理好的吊點位置連接索具。

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

潛水員在膨脹彎兩端綁水下信標，以便水下機器人尋找目標，也可以在甲板上隨時監(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發(fā)生碰撞。

潛水員最終確認索具連接無誤，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誤后，吊機啟動，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)計有明顯缺陷，或吊裝存在失穩(wěn)風險，則停止吊裝，將膨脹彎下放到海底，解除風險后再次吊裝。

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

甲板人員準備尾繩用于出水時候控制膨脹彎姿態(tài)和擺動：尾繩需準備四條，兩長兩短，長的兩條各50米，短的兩條各12米，長的作為回頭纜，供打撈船舶甲板使用，短的作為單股尾繩，供膨脹彎運輸拖輪使用，長短各一條尾繩同時系固在一水下機器人鉤上，短尾繩用防水膠布綁在長尾繩上，每隔3米綁一處，防止水下打漂，纏到水下機器人螺旋槳。[3]

甲板人員在船中位置下放帶水下機器人鉤的尾繩，水下機器人水下將水下機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尾繩，控制住膨脹彎出水姿態(tài)。

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

此時，吊機繼續(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系在長尾繩上的短尾繩；

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；

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

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

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

運輸拖輪回傳尾繩和定位信標給施工船舶。

膨脹彎整體打撈完成，由運輸拖輪運回陸地做進一步處理。

5 總結(jié)

膨脹彎整體打撈是一項風險較高的作業(yè)，本項目中，精心設(shè)計膨脹彎打撈步驟，并結(jié)合打撈步驟，對打撈索具的設(shè)計進行優(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)風險，整個打撈作業(yè)一氣呵成，效率很高。

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

【參考文獻】

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

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

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