深水海管預(yù)調(diào)試中水平連接器安裝拆除作業(yè)效率分析

崔相魯 林曉 張杰 楊超(深圳海油工程水下技術(shù)有限公司，廣東 深圳518067)

1 緒論

深水海管預(yù)調(diào)試中ROV 所使用的外接工具以及水下注水增壓設(shè)備的種類和數(shù)量很多，并且每個設(shè)備之間的連接驅(qū)動都是有嚴(yán)格的先后順序。依據(jù)在陸地進行的SIT（系統(tǒng)綜合測試）做出的海上施工作業(yè)程序是保障海上施工作業(yè)順利進行的關(guān)鍵。然而實際的水下作業(yè)環(huán)境往往和陸地SIT 有區(qū)別，通過對首次水平連接器的安裝和拆除經(jīng)驗的總結(jié)，結(jié)合實際的水下作業(yè)環(huán)境，優(yōu)化現(xiàn)有的作業(yè)方案，可以大大提高水平連接器安裝和拆除的作業(yè)效率。

本文主要通過探討ROV 在水下進行海管預(yù)調(diào)試水平連接器作業(yè)中的施工程序以及經(jīng)驗終結(jié)后優(yōu)化的施工方案，以為類似海洋工程項目提供參考。

2 深水海管預(yù)調(diào)試水平連接器的安裝和拆除一般程序

文章僅介紹相關(guān)作業(yè)流程，即水下作業(yè)流程。在安裝水平連接器之前，船舶移到ROV作業(yè)位置下放兩臺ROV入水，首先拔出臨時堵頭，打開平衡球閥，拆除掉水平端的短期壓力帽，然后進行水平連接器的安裝作業(yè)。

（1）兩臺ROV同時下水，調(diào)整水平連接器的方向，并引導(dǎo)水平連接器進入導(dǎo)向桿；

（2）吊機慢慢下放，使水平連接器完全坐落于海管終端基座上，并檢查連接器末端是否與海管末端完全契合；

（3）解除水平連接器的鎖具，下放預(yù)備好的浮球，并連接與水平連接器的末端，用來調(diào)整水平連接器的水平度；

（4）ROV在水下工具籃中取出CAT（接口驅(qū)動工具）安裝在水平連接器上；

（5）ROV 在工具籃中取出TIF（工具界面基座）安裝在水平連接器上，并用4 線液壓跳線連接CAT 和TIF，ROV 攜帶的6 線跳線連接在TIF上驅(qū)動TIF和CAT；

（6）ROV 在工具籃中取出HCT（管口清潔工具）安裝于TIF上，ROV控制6線液壓驅(qū)動HCT清潔管口；

（7）ROV取出HCT，安裝SRT（密封圈安裝取出工具），ROV控制6線液壓安裝密封鋼圈，然后取出SRT；

（8）拆除4線6線液壓跳線，拆除TIF，ROV于工具籃中取出SST（密封加壓工具）安裝在水平連接器上，并用4線連接SST和CAT，ROV上6線連接CAT，液壓驅(qū)動SST和CAT使水平連接器與海管末端密封連接。

（9）ROV使用背壓測試工具對密封進行測試。

（10）當(dāng)海管完成清管試壓后再進行相反的程序來拆除水平連接器。

3 水平連接器的安裝拆除作業(yè)方案優(yōu)化

根據(jù)首根海管作業(yè)的經(jīng)驗，結(jié)合實際的水下作業(yè)環(huán)境對施工方案進行了創(chuàng)新優(yōu)化，包括簡化水下作業(yè)流程，改善作業(yè)空間，改變連接器水平度調(diào)整方式。通過優(yōu)化后不但大大的提高了水下作業(yè)效率，而且降低了水下作業(yè)風(fēng)險。

3.1 簡化水下作業(yè)流程

根據(jù)初始方案，水平連接器水下放置后ROV 安裝CAT（接口驅(qū)動工具），需要把CAT 終端接口嵌入水平連接器兩側(cè)的固定公座上，并且在終端接口位置固定的情況下，再調(diào)節(jié)CAT 油缸的伸縮長度，把CAT 前端夾板卡槽放進連接器終端口突出沿。由于作業(yè)空間受限，視覺存在偏差，并且受水流和能見度的影響造成安裝難度很大，非常消耗時間，同時CAT 有受損風(fēng)險。通過對CAT原理的了解，并征得FMC廠家同意，方案改為下水前先預(yù)安裝CAT到連接器，ROV在水下僅需微調(diào)就可以完成就位。

3.2 拆除Grab Post（ROV固定桿），改善ROV作業(yè)空間

根據(jù)原始方案，水平連接器中間需要安裝Grab Post用于協(xié)助ROV水下機械手抓住以穩(wěn)定ROV的位置。整個水平連接器安裝作業(yè)都在防塵板內(nèi)部，原本作業(yè)空間已經(jīng)很狹窄，加之中間又立一穩(wěn)固支桿，造成兩臺ROV協(xié)同安裝連接器以及操作各種驅(qū)動工具時空間非常受限，受限空間內(nèi)ROV調(diào)整最優(yōu)作業(yè)方位非常困難耗費時間，同時增加了作業(yè)風(fēng)險。根據(jù)實際水下作業(yè)情況，決定拆除Grab Post，消除了兩臺ROV 作業(yè)位置受限因素。拆除Grab Post 后，2 臺ROV 重新選擇水下作業(yè)位置，極大的提高了作業(yè)效率，同時降低了ROV作業(yè)風(fēng)險。

3.3 連接器水平度調(diào)整方案優(yōu)化

水平連接器在水下和海管接頭對接鎖緊的過程需要ROV提供液壓動力，這一過程中整個水平連接器需要保持在特定的角度（-1°到-5°），否則會卡阻。根據(jù)原始方案，采用在球筒尾部安裝浮球的方法調(diào)整角度，但是實際操作中ROV多次嘗試鎖緊接頭都無法安裝成功。方案更改后，采用吊機加力取代浮球調(diào)整，角度控制更加靈活，ROV 都能一次性將連接器和海管接頭鎖緊。

4 結(jié)語

文中論述的水下施工作業(yè)所涉及的水平連接器為FMC 提供的UCON-H 型連接器，該型連接器水下安裝工藝較為復(fù)雜，不但是海管預(yù)調(diào)試作業(yè)中的最大難點，也是整個安裝拆除設(shè)備作業(yè)中相對最耗時，風(fēng)險最大的節(jié)點。所以此處作業(yè)節(jié)點順利安全的推進，也是提高整體水下作業(yè)效率的關(guān)鍵。根據(jù)水下實際作業(yè)環(huán)境，結(jié)合實際作業(yè)經(jīng)驗及時的對作業(yè)方案進行修正和優(yōu)化是提高作業(yè)效率的關(guān)鍵。因為不同廠家的水下海管預(yù)調(diào)試設(shè)備不同，作業(yè)的方案步驟也不盡相同，但是大致原理是相通的，所以文中論述的水平連接器施工作業(yè)以及創(chuàng)新做法對其他類似作業(yè)是有借鑒意義的。