CALM式單點(diǎn)系泊系統(tǒng)錨鏈預(yù)張緊試驗(yàn)方法研究及應(yīng)用

李啟寶 徐勤宇 于亮

海洋石油工程股份有限公司 天津 300461

目前全世界總共有500多座懸鏈錨腿系泊（CALM）式單點(diǎn)系泊系統(tǒng)，應(yīng)用非常廣泛，而國(guó)內(nèi)只有2座（茂名單點(diǎn)系統(tǒng)和潿洲單點(diǎn)系統(tǒng)），存在廣闊的應(yīng)用市場(chǎng)。該系統(tǒng)由陸地終端、海底管線(xiàn)、水下基盤(pán)、水下軟管、錨腿系統(tǒng)、浮筒、漂浮軟管、系船纜等組成。錨腿系統(tǒng)是該系統(tǒng)的重要組成部分，一般由樁基或者吸力錨與錨鏈組成。

1 利用止鏈器進(jìn)行錨鏈預(yù)張緊試驗(yàn)

1.1 試驗(yàn)原理

將專(zhuān)用止鏈器固定在主作業(yè)船甲板上（一般固定在船尾），用止鏈器將錨鏈一端固定，然后通過(guò)主作業(yè)船船首的錨機(jī)受力移船，從而使錨鏈?zhǔn)芰?lái)進(jìn)行預(yù)張緊。

1.2 試驗(yàn)步驟

主作業(yè)船按照設(shè)計(jì)的錨位進(jìn)行拋錨就位；

主作業(yè)船吊機(jī)鉤頭連接錨鏈回收索具（索具上攜帶定位信標(biāo)）入水，將索具下放在錨鏈回收裝置附近；

潛水員帶定位信標(biāo)下水尋錨鏈回收架以及回收索具，將其連接在一起；

潛水員出水；

吊機(jī)起吊將錨鏈回收至主作業(yè)船甲板（或者輔助拖輪甲板）；

連接止鏈器、測(cè)力裝置等；

吊機(jī)輔助將測(cè)力裝置移動(dòng)至船舷外；

船首工作錨機(jī)回收錨鏈，主作業(yè)船向前慢慢移動(dòng)，是錨鏈逐漸受力，進(jìn)行預(yù)張緊，同時(shí)測(cè)力裝置顯示錨鏈預(yù)張緊的噸位；

錨鏈預(yù)張緊到設(shè)計(jì)噸位，并保持要求時(shí)間，記錄噸位；預(yù)張緊完成后，放松錨鏈，解除測(cè)力裝置以及止鏈器；連接錨鏈回收裝置，并下放至海底，信標(biāo)定位回收裝置的坐標(biāo)，便于下次回收；

2 利用工作錨機(jī)進(jìn)行錨鏈預(yù)張緊試驗(yàn)

2.1 試驗(yàn)原理

用主作業(yè)船工作錨機(jī)代替止鏈器，將錨鏈與工作錨機(jī)的錨鏈連接，一般使用船尾一側(cè)的工作錨機(jī)，然后通過(guò)另一側(cè)錨機(jī)受力移船，從而使錨鏈?zhǔn)芰?lái)進(jìn)行預(yù)張緊。根據(jù)設(shè)計(jì)預(yù)張緊噸位選擇錨纜數(shù)量，一般不超過(guò)兩根；選擇一根錨纜可以直接連接，如需要兩根的話(huà)使用三角板進(jìn)行連接。需要注意的是預(yù)張緊噸位不能超過(guò)工作錨機(jī)最外層錨纜剎車(chē)狀態(tài)下能承受的拉力[1]。

2.2 試驗(yàn)步驟

主作業(yè)船按照設(shè)計(jì)的錨位進(jìn)行拋錨就位，根據(jù)設(shè)計(jì)預(yù)張緊噸位選擇合適的拋出錨纜長(zhǎng)度；

將需要使用的工作錨機(jī)錨纜拉至拖輪甲板并固定；

主作業(yè)船吊機(jī)鉤頭連接錨鏈回收索具（索具上攜帶定位信標(biāo)）入水，將索具下放在錨鏈回收裝置附近（一般在預(yù)布完成的錨鏈端部安裝一個(gè)便于回收的裝置如浮球或者鋼結(jié)構(gòu)架子等，并且在將回收裝置下放至海底的時(shí)候需要進(jìn)行定位標(biāo)記，以便回收。）；

潛水員帶定位信標(biāo)下水尋錨鏈回收架以及回收索具，將其連接在一起；

潛水員出水；

吊機(jī)起吊將錨鏈回收至拖輪甲板；

連接止鏈器、測(cè)力裝置等；

吊機(jī)連接測(cè)力裝置，起吊將測(cè)力裝置吊起，錨纜受力后放松，以免其入水；

另一側(cè)工作錨機(jī)回收錨鏈，主作業(yè)船慢慢移動(dòng)，是錨鏈逐漸受力，進(jìn)行預(yù)張緊，同時(shí)測(cè)力裝置顯示錨鏈預(yù)張緊的噸位；

錨鏈預(yù)張緊到設(shè)計(jì)噸位，并保持要求時(shí)間，記錄噸位；

預(yù)張緊完成后，放松錨鏈，解除測(cè)力裝置以及止鏈器；

連接錨鏈回收裝置，并下放至海底，信標(biāo)定位回收裝置的坐標(biāo)，便于下次回收。

3 利用錨鏈張緊器進(jìn)行錨鏈預(yù)張緊試驗(yàn)

3.1 試驗(yàn)原理

使用錨鏈張緊器進(jìn)行錨鏈預(yù)張緊，將兩根已經(jīng)預(yù)布完成的錨纜與錨鏈張緊器連接（必須是兩根相對(duì)的錨鏈），一根錨鏈與張緊器固定，一根錨鏈為活動(dòng)鏈，通過(guò)吊機(jī)提升活動(dòng)錨鏈來(lái)達(dá)到預(yù)張緊的目的。

3.2 試驗(yàn)步驟

主作業(yè)船按照設(shè)計(jì)的錨位進(jìn)行拋錨就位；

主作業(yè)船吊機(jī)鉤頭連接錨鏈回收索具（索具上攜帶定位信標(biāo)）入水，將索具下放在錨鏈回收裝置附近；

潛水員帶定位信標(biāo)下水尋錨鏈回收架以及回收索具，將其連接在一起；

潛水員出水；

吊機(jī)起吊將第一根錨鏈回收至拖輪甲板并固定；

重復(fù)上述步驟將第二根錨鏈回收至拖輪甲板固定；

連接錨鏈張緊器、吊機(jī)鋼絲繩等；

將錨鏈張緊器下放到海底，調(diào)整主作業(yè)船至合適的位置；

吊機(jī)起吊，活動(dòng)錨鏈會(huì)從張緊器中通過(guò)，產(chǎn)生“ ”、“ ”的聲音；

繼續(xù)提升活動(dòng)錨鏈，直到設(shè)計(jì)噸位，保持要求時(shí)間，并做記錄；

預(yù)張緊完成后，解除錨鏈張緊器以及其他；

連接錨鏈回收裝置，并下放至海底，信標(biāo)定位回收裝置的坐標(biāo)，便于下次回收。

4 工程應(yīng)用

近期文萊海域完成了某CALM式單點(diǎn)系泊系統(tǒng)錨腿系統(tǒng)的安裝工作，該錨腿系統(tǒng)由6個(gè)錨腿組成，間隔60度；每個(gè)錨腿由鋼樁和錨鏈組成：鋼樁為直徑84寸、長(zhǎng)46米、入泥46米；錨鏈直徑95毫米、長(zhǎng)度369米、等級(jí)R3、錨鏈一端入泥20米。設(shè)計(jì)的最大預(yù)張緊力為200噸。該項(xiàng)目根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況，選用了上述第二種預(yù)張緊方法及利用工作錨機(jī)進(jìn)行錨鏈預(yù)張緊試驗(yàn)：兩根錨鏈通過(guò)測(cè)量裝置與錨鏈連接，通過(guò)另一舷的錨機(jī)絞船進(jìn)行張緊。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本文對(duì)CALM式單點(diǎn)系泊系統(tǒng)錨鏈預(yù)張緊方法進(jìn)行研究，本文同研究了三種試驗(yàn)方法，并通過(guò)文萊某項(xiàng)目進(jìn)行了工程應(yīng)用，成功的完成了該項(xiàng)目錨鏈預(yù)張緊試驗(yàn)，最終結(jié)果表明第二種試驗(yàn)方法是可行的，第一種和第三種試驗(yàn)方法還有待適合的工程項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)踐。