雙船浮托法用于萬噸級平臺安裝的應(yīng)用研究

李新超 李懷亮

（海洋石油工程股份有限公司，天津300452）

1 項(xiàng)目簡介

隨著我國海洋油氣開發(fā)事業(yè)的迅速發(fā)展，浮托法也得到越來越廣泛的應(yīng)用。從承載駁船的數(shù)量和特點(diǎn)上區(qū)分，浮托法可以劃分為單船浮托和雙船浮托[1-2]。目前國內(nèi)已熟練掌握了單船浮托法，包括常規(guī)單船、T 型船、動力定位船等多種浮托安裝方法，工程實(shí)例更是多達(dá)幾十項(xiàng)。然而，目前國內(nèi)雙船浮托技術(shù)還處于空白階段，并沒有實(shí)施的先例。有必要研發(fā)雙船浮托技術(shù)，既可有效解決淺水海域無法使用大型起重船以及大型駁船進(jìn)行平臺安裝的難題, 又能為深水SPAR 等下部沒有開口結(jié)構(gòu)的平臺安裝等提供必要的技術(shù)儲備。雙船浮托技術(shù)可分為雙體船浮托和雙船浮托兩種安裝技術(shù)，其中雙船浮托技術(shù)根據(jù)雙船的鏈接形式可又分為剛性連接浮托技術(shù)和鉸接連接浮托技術(shù)。雙船浮托法采用兩條駁船在組塊兩側(cè)支撐，從平臺兩側(cè)駛?cè)?，到達(dá)預(yù)定設(shè)計位置后，下放組塊至下部結(jié)構(gòu)，從而完成組塊安裝作業(yè)[3]。其對平臺下部支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求較低，但是對海域環(huán)境條件和安裝操作水平的要求卻較高。

本文基于浮托作業(yè)駁船“HYSY225”及“HYSY226”，長距離運(yùn)輸駁船“HYSY228”，對雙船浮托法平臺安裝技術(shù)進(jìn)行一些研究，以期能為今后同類工程實(shí)踐提供參考。

2 示例平臺、駁船信息

2.1 示例平臺信息

示例平臺為六腿導(dǎo)管架平臺，導(dǎo)管架水平層尺寸為24m×32m，上部組塊重為10000t，平臺側(cè)面示意圖如圖1 所示。

2.2 駁船信息

圖1 平臺側(cè)面示意圖如下圖

表1 示例駁船主要參數(shù)表

2.3 作業(yè)工況

為確保施工安全，船舶海上施工作業(yè)的海況限制條件如下表。

表2 待命的限制條件

表3 浮托作業(yè)的限制條件

3 運(yùn)輸船與浮托船甲板功能布置

3.1 運(yùn)輸船甲板功能布置

運(yùn)輸駁船為海洋石油228，需根據(jù)計算結(jié)果提前布置滑道、限位、橫向護(hù)舷以及裝船固定等，并且準(zhǔn)備需要的絞車錨纜等，所有的預(yù)制件必須按照批準(zhǔn)的檢驗(yàn)程序進(jìn)行檢測，具體如圖2 所示。

3.2 浮托船甲板功能布置

浮托船為海洋石油225/226，需根據(jù)項(xiàng)目需要提前完成LMU、DSF、裝船固定件、兩條浮拖船上的支撐結(jié)構(gòu)以及縱向限位等的陸地預(yù)制及船上設(shè)備和結(jié)構(gòu)的安裝。并且準(zhǔn)備需要的絞車錨攬等，如圖3所示（兩船為對稱布置）。

圖2 運(yùn)輸駁船甲板功能布置示意圖

圖3 浮托駁船甲板功能布置示意圖

4 關(guān)鍵施工程序步驟

前期準(zhǔn)備工作完成后，開始進(jìn)行組塊的整體雙船浮托安裝，主要的施工方案如下。

4.1 組塊裝船及裝船固定

將組塊由建造場地整體裝船至運(yùn)輸船的設(shè)定位置，并進(jìn)行裝船固定焊接等。

4.2 拖航運(yùn)輸

完成出航前各項(xiàng)準(zhǔn)備工作后，將運(yùn)輸船按照設(shè)計的拖航壓載方案壓載，并由拖輪拖曳到設(shè)定海域。

4.3 定位海試

HYSY228 到達(dá)指定區(qū)域后，將其壓載到設(shè)計吃水。在進(jìn)入待命位置之前，在安全區(qū)內(nèi)進(jìn)行一系列的海試。如果環(huán)境條件不允許，HYSY228 會在安全區(qū)內(nèi)等待合適的氣候窗。浮托船HYSY225/HYSY226 到達(dá)指定區(qū)域后，將其壓載到設(shè)計吃水，在安全區(qū)內(nèi)巡航，并各自配備一艘守護(hù)拖輪。

4.4 進(jìn)入待命位置

得到批準(zhǔn)和定位海試結(jié)束后，運(yùn)輸船HYSY228 托舉組塊從安全區(qū)進(jìn)入待命位置。浮托船HYSY225/HYSY226 進(jìn)入待命位置，通常，浮托船待命位置距離運(yùn)輸船約100m。

4.5 系纜

在待命位置，進(jìn)行運(yùn)輸船HYSY228 錨系布設(shè)工作，等待合適的氣候窗，并進(jìn)行浮托前的最終準(zhǔn)備工作。

監(jiān)測環(huán)境條件和浮托船以及運(yùn)輸船的運(yùn)動，以決定是否進(jìn)行進(jìn)船作業(yè)，浮托船HYSY225/HYSY226 遠(yuǎn)離運(yùn)輸船的一側(cè)各有一艘拖輪，輔助定位。

4.6 進(jìn)船

如果環(huán)境條件允許，浮托船HYSY225/HYSY226 在絞車、定位拖輪等設(shè)備輔助下逐漸向運(yùn)輸船靠攏，橫向護(hù)舷及縱向限位各安裝在運(yùn)輸船HYSY228 船側(cè)及浮托船HYSY225/HYSY226船側(cè)，以減小運(yùn)輸船和浮托船之間的碰撞力，并輔助定位。浮托船到達(dá)對接位置后，錨纜鎖緊，浮托船上LMU 與組塊插尖對齊。

4.7 單船轉(zhuǎn)雙船

在這個階段，浮托船HYSY225/HYSY226 排載，并保持進(jìn)船吃水不變，運(yùn)輸船HYSY228 壓載，通過增加運(yùn)輸船的吃水，浮托船上LMU 接收端與組塊LMU 插尖對接，將組塊由運(yùn)輸船HYSY228 逐步轉(zhuǎn)移到兩浮托船HYSY225/HYSY226 上。

4.8 退船

在這個階段，運(yùn)輸船HYSY228 繼續(xù)壓載，直到運(yùn)輸船上DSU 與組塊插尖垂向間隙達(dá)到設(shè)計值時，停止壓載，并在絞車和拖輪的輔助下逐漸從兩浮托船HYSY225/HYSY226 區(qū)域退出。在退船作業(yè)前，將運(yùn)輸船船首的拖輪解纜。運(yùn)輸船到達(dá)設(shè)置安全位置后，解脫錨纜，并由拖輪拖帶到指定的港口進(jìn)行清駁和復(fù)員。

4.9 短距離運(yùn)輸

兩浮托船HYSY225/HYSY226 在拖輪輔助下向設(shè)定的油田區(qū)域航行。

4.10 浮托船系纜

到達(dá)設(shè)定的油田區(qū)域后，兩浮托船HYSY225/HYSY226 在三用拖輪協(xié)助下完成錨系的布設(shè)。

4.11 進(jìn)船

如果環(huán)境條件允許，浮托船HYSY225/HYSY226 在絞車、定位拖輪等設(shè)備輔助下逐漸向?qū)Ч芗芸繑n，縱向限位安裝在浮托船HYSY225/HYSY226 船側(cè)及導(dǎo)管架上，以減小浮托船和導(dǎo)管架之間的碰撞力，并準(zhǔn)確定位。浮托船到達(dá)對接位置后，錨纜鎖緊，組塊插尖與導(dǎo)管架上LMU 對齊。

4.12 雙船轉(zhuǎn)導(dǎo)管架

在這個階段，浮托船HYSY225/HYSY226 壓載，通過增加浮托船的吃水，組塊LMU 插尖與導(dǎo)管架上LMU 接收端對接，將組塊由浮托船HYSY225/HYSY226 逐步轉(zhuǎn)移到導(dǎo)管架上。

4.13 退船

在這個階段，浮托船HYSY225/HYSY226 繼續(xù)壓載，直到浮托船船上LMU 與組塊插尖垂向間隙達(dá)到設(shè)計值時，停止壓載，并在絞車和拖輪的輔助下逐漸從導(dǎo)管架區(qū)域退出。到達(dá)設(shè)置安全位置后解脫錨纜，并航行到指定的港口進(jìn)行清駁和復(fù)員。

5 結(jié)論

隨著我國海洋油氣事業(yè)的迅速發(fā)展，浮托安裝技術(shù)也正在得到越來越廣泛的應(yīng)用，其中雙船浮托安裝技術(shù)更是未來浮托技術(shù)發(fā)展的方向。本文基于浮托作業(yè)駁船“HYSY225”及“HYSY226”，長距離運(yùn)輸駁船“HYSY228”對雙船浮托法進(jìn)行萬噸級平臺安裝的施工作業(yè)流程等進(jìn)行了較詳盡的介紹，包括單船過駁至雙船、雙船短距離運(yùn)輸和雙船浮托安裝等整個安裝作業(yè)過程，以期能為今后淺水海域以及深水海域SPAR 等下部沒有開口結(jié)構(gòu)采用雙船浮托法進(jìn)行平臺安裝作業(yè)進(jìn)行技術(shù)儲備，并為今后其它同類工程實(shí)踐提供參考。