兩種切割設(shè)備在廢棄海底管道切割工程中的應(yīng)用

王 鑫* 楊春江

（海洋石油工程股份有限公司）

0 引言

某沙特項(xiàng)目施工地點(diǎn)位于波斯灣近海海域，該海域水深為8.5～32 m，海床為沙質(zhì)硬質(zhì)海床，管道裸露于海床表面，管道入泥深度約為管徑的10%～20%。按照之前的設(shè)計(jì)，需要回收的管道均為影響油田后續(xù)新鋪管道路由的管段，其余管段均原地棄置，因此每段回收的管道距離均較短。按照管徑不同，回收管道可以分為4 種規(guī)格，海底管道的規(guī)格、長(zhǎng)度及狀態(tài)如表1 所示。

1 使用繩鋸機(jī)切割管道

1.1 繩鋸機(jī)設(shè)備特點(diǎn)

繩鋸機(jī)設(shè)備是海洋工程中的常用設(shè)備，該設(shè)備通過切割繩循環(huán)往復(fù)式運(yùn)動(dòng)來切割抱管裝置內(nèi)的被切割物體。目前繩鋸機(jī)在海洋工程領(lǐng)域主要用于切割平臺(tái)導(dǎo)管架鋼樁、拉筋和大尺寸海底管道。該項(xiàng)目選用的繩鋸機(jī)設(shè)備可切割的管道直徑為DN 700～1 200 mm。

繩鋸機(jī)設(shè)備優(yōu)點(diǎn)為可切割管徑較大，切口較平整；缺點(diǎn)為設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)故障率較高，設(shè)備安裝前需要進(jìn)行預(yù)挖坑作業(yè)，切割效率較低。

1.2 繩鋸機(jī)設(shè)備管道切割的應(yīng)用

潛水員引導(dǎo)繩鋸機(jī)設(shè)備就位，并安裝繩鋸鏈條。繩鋸鏈條需要繞過管道底部，且設(shè)備抱管結(jié)構(gòu)需要高約1 m 的空間，因此需要在管道切割位置下方進(jìn)行預(yù)挖坑作業(yè)，該坑長(zhǎng)為2 m，寬為1 m，深為1.5 m，施工海域海床較硬，挖坑作業(yè)效率極低，在施工過程中，采用在管道下方安裝墊木的方法完成繩鋸鏈條的安裝，設(shè)備安裝就位情況如圖1 所示。

圖1 繩鋸機(jī)設(shè)備安裝就位情況

潛水員確認(rèn)繩鋸機(jī)設(shè)備安裝完成后返回甲板，甲板設(shè)備操作人員啟動(dòng)繩鋸機(jī)設(shè)備，進(jìn)行管道切割作業(yè)；使用繩鋸機(jī)設(shè)備切割不同規(guī)格管道的效率情況如表2 所示。

表2 繩鋸機(jī)切割不同管徑管道效率統(tǒng)計(jì)表

2 使用液壓剪切割

2.1 液壓剪設(shè)備特點(diǎn)

液壓剪設(shè)備也是海洋工程中的常用設(shè)備，該設(shè)備由高等級(jí)的鋼材制造，通過液壓油缸驅(qū)動(dòng)刀頭閉合完成切割動(dòng)作。該項(xiàng)目選取的液壓剪設(shè)備最大可切割DN 900 mm 帶水泥涂層的海底管道。

液壓剪設(shè)備優(yōu)點(diǎn)為設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、故障率較低、便于就位、切割效率高；缺點(diǎn)為切割斷面變形嚴(yán)重。該項(xiàng)目中液壓剪用于切割廢棄管道，對(duì)管道切割斷面無要求。

2.2 液壓剪設(shè)備管道切割的應(yīng)用

潛水員引導(dǎo)液壓剪設(shè)備就位，并確認(rèn)設(shè)備鉗口已包住被切割管道。由于管道大部分裸露于海床表面，液壓剪設(shè)備鉗口可包住大部分或全部被切割管道。液壓剪設(shè)備就位不需要預(yù)挖坑或安裝墊木，設(shè)備就位過程耗時(shí)約10 min。液壓剪設(shè)備就位情況如圖2 所示。

潛水員確認(rèn)設(shè)備安裝完成，離開切割位置并達(dá)到安全位置（距離切割位置10 m 以外），甲板設(shè)備操作人員啟動(dòng)液壓剪設(shè)備剪切管道；使用液壓剪設(shè)備切割DN 500～750 mm 的管道效率基本相同，設(shè)備就位后，完成一次切割的時(shí)間約為1～2 min。該套設(shè)備的最大切割直徑為DN 900 mm，因此一次切割作業(yè)無法完全將其切斷，需要打開液壓剪鉗口，使鉗口向下重新包住管道切割位置，進(jìn)行再次切割。

切割完成后，卸載液壓剪設(shè)備壓力，潛水員前往切割位置，觀察管道切割狀態(tài)，如果管道未完全切斷，則按照上述步驟再次進(jìn)行切割；如果管道已切斷，則前往下一切割位置進(jìn)行切割作業(yè)。

3 結(jié)論

通過實(shí)際應(yīng)用可知，繩鋸機(jī)和液壓剪設(shè)備均可應(yīng)用于海底管道切割作業(yè)，但二者在設(shè)備就位、切割效率、設(shè)備故障率和穩(wěn)定性上存在較大差異。經(jīng)過數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析可知，包括設(shè)備就位和切割時(shí)間在內(nèi)，繩鋸機(jī)設(shè)備完成一次管道切割的時(shí)間約為1～1.5 h，液壓剪所需時(shí)間約為10～15 min；同時(shí)，繩鋸機(jī)設(shè)備的故障率約為液壓剪設(shè)備的10～12 倍。綜上，在海底管道切割工程領(lǐng)域中，液壓剪設(shè)備比繩鋸機(jī)設(shè)備更具優(yōu)勢(shì)。