利用補(bǔ)償?shù)醢惭b膨脹彎的方法

高 峰，王海龍，湯炳然，鄔智慧，王朋飛

（深圳海油工程水下技術(shù)有限公司，廣東深圳 518067）

0 引言

水下膨脹彎是海底管道和基盤(pán)、管匯和平臺(tái)管道等海底結(jié)構(gòu)物的一段過(guò)渡管線，主要通過(guò)吸收海管因熱脹冷縮導(dǎo)致的膨脹量，補(bǔ)償海管長(zhǎng)度上的變化，從而對(duì)海管進(jìn)行有效保護(hù)。近年來(lái)，膨脹彎由于其特有的力學(xué)特性，得到了越來(lái)越廣泛的使用。膨脹彎安裝工作已是現(xiàn)代海洋石油工程中很常見(jiàn)的一種施工作業(yè)，在傳統(tǒng)的膨脹彎安裝中由于受海浪影響，在吊機(jī)吊著膨脹彎下放就位過(guò)程中船舶容易產(chǎn)出搖擺、升降運(yùn)動(dòng)。為防止膨脹彎法蘭與海管法蘭發(fā)生碰撞，法蘭的組對(duì)需要由潛水員拖拉完成，而膨脹彎的拖拉工作占據(jù)了整個(gè)膨脹彎安裝的大部分時(shí)間，大大減緩了膨脹彎安裝速度。因此，快速、準(zhǔn)確地將膨脹彎法蘭組對(duì)就位是提高膨脹彎安裝效率的關(guān)鍵。

隨著我國(guó)海洋石油工程行業(yè)不斷發(fā)展，逐漸與國(guó)際接軌，膨脹彎的安裝方法也在不斷改進(jìn)。通過(guò)實(shí)踐總結(jié)出一種補(bǔ)償?shù)醢惭b膨脹彎的方法，該方法可以快速組對(duì)膨脹彎法蘭，減少潛水員拖拉時(shí)間，明顯提高膨脹彎的安裝效率。本文介紹補(bǔ)償?shù)醢惭b膨脹彎的方法，可以顯著提高膨脹彎的安裝效率。

1 補(bǔ)償?shù)豕ぷ髟?/h2>

受風(fēng)、浪、流、涌等不確定因素影響，海上施工船舶相對(duì)于平臺(tái)及海底管線的運(yùn)動(dòng)是相當(dāng)復(fù)雜的，為簡(jiǎn)單化，本文只研究對(duì)升降運(yùn)動(dòng)的補(bǔ)償。由于施工船舶相對(duì)于海底管線因海浪原因會(huì)相對(duì)上下運(yùn)動(dòng)，下放中的膨脹彎也會(huì)跟隨船體相對(duì)于海底管線上下運(yùn)動(dòng)，這樣就會(huì)對(duì)懸浮的膨脹彎造成損害。因此普通吊機(jī)因海浪的原因不能將膨脹彎放置就位，只能將膨脹彎放置在海管附近，由潛水員完成膨脹彎的拖拉就位工作。補(bǔ)償?shù)蹩蓾M足這種補(bǔ)給功能，使懸浮的膨脹彎相對(duì)于海底管線不會(huì)相對(duì)上下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而完成膨脹彎法蘭組對(duì)就位。

在吊機(jī)作業(yè)時(shí)，膨脹彎的下放速度v下=v0+（v1-v2），其中，v0是吊機(jī)絞車下放速度，v1是施工船舶搖晃速度，v2是膨脹彎下放位置海浪起伏速度。當(dāng)v下和作業(yè)船舶相對(duì)于下放位置的相對(duì)速度v1-v2無(wú)關(guān)時(shí)，就可以將膨脹彎平穩(wěn)下放到海底，這樣就達(dá)到了波浪升沉補(bǔ)償?shù)哪康?。補(bǔ)償?shù)踉谶M(jìn)行膨脹彎吊裝時(shí)，會(huì)根據(jù)當(dāng)前海況給予膨脹彎一個(gè)補(bǔ)償上升和下放的速度。從而使膨脹彎相對(duì)于下放位置的速度為零。

2 傳統(tǒng)安裝方法的對(duì)比和使用DSV 安裝的工藝

2.1 傳統(tǒng)膨脹彎安裝方法和DSV 安裝膨脹彎的對(duì)比

傳統(tǒng)的膨脹彎安裝方法是利用浮吊船的主吊機(jī)或移動(dòng)式履帶吊進(jìn)行吊裝下放及水下組對(duì)工作，由于浮吊船主吊機(jī)及移動(dòng)式履帶吊不具備升沉補(bǔ)償功能。在涌浪大的情況下，若浮吊船抗風(fēng)能力較差，在膨脹彎水下安裝組對(duì)過(guò)程中就會(huì)耗費(fèi)大量時(shí)間。

使用補(bǔ)償?shù)跸路虐惭b膨脹彎相對(duì)于傳統(tǒng)的膨脹彎安裝方法更具有靈活性，相對(duì)于沒(méi)有補(bǔ)償功能的履帶吊或載重達(dá)幾千噸的大吊更能體現(xiàn)出補(bǔ)償?shù)醯谋憷?、快捷，不僅可以合理利用資源，還可大大縮減項(xiàng)目成本。

在傳統(tǒng)的膨脹彎下放安裝過(guò)程中，膨脹彎第一次著地后就很難再利用吊機(jī)調(diào)整膨脹彎位置，而補(bǔ)償?shù)跸路虐惭b膨脹彎時(shí)，由于具有波浪補(bǔ)償功能，因此可以在水下隨意拖動(dòng)膨脹彎，找到最佳位置后再使膨脹彎著地。這就大大減少了法蘭組對(duì)時(shí)間，縮短了項(xiàng)目海上施工工期。

傳統(tǒng)的膨脹彎安裝時(shí)需要借助配重塊的作用，通過(guò)手拉葫蘆逐漸將膨脹彎法蘭與平管法蘭組對(duì)在一起。如果膨脹彎距離平管較遠(yuǎn)，這就會(huì)花費(fèi)大量時(shí)間在膨脹彎拖拉上，無(wú)形中增加了膨脹彎的安裝時(shí)間。補(bǔ)償?shù)醢惭b膨脹彎時(shí)可以將膨脹彎法蘭直接與平管法蘭組對(duì)在一起，省去了膨脹彎拖拉時(shí)間，也就大大節(jié)省了膨脹彎的安裝時(shí)間。

肌理技法不僅是工筆花鳥(niǎo)畫(huà)中的一種技法，也是作者的思想感情和個(gè)性的表達(dá)。就像色彩和線條等的表現(xiàn)一樣，都可以表達(dá)藝術(shù)家內(nèi)心的情感和自己獨(dú)特的思維，不同形式的肌理效果表達(dá)了作者不同的思想感情。肌理的產(chǎn)生使畫(huà)面效果變得更加有深度感，引發(fā)人們不斷地去思考，去創(chuàng)新。它也使畫(huà)面變得更加的生動(dòng)、活潑，帶給人們一種新的空靈感。

2.2 DSV 補(bǔ)償?shù)醢惭b膨脹彎的工藝

膨脹彎的安裝工作需要飽和潛水員完成，因此租用了一艘?guī)в猩裂a(bǔ)償?shù)醯腄SV（飽和潛水支持船）來(lái)完成所有的膨脹彎安裝工作。

2.3 補(bǔ)償?shù)醢惭b膨脹彎施工步驟

（1）DSV 主吊機(jī)上安裝聲學(xué)信標(biāo)。

（2）DSV 在右舷上擺放2 個(gè)靠船件，托運(yùn)膨脹彎的拖輪靠上DSV 右舷，帶纜完畢。

（3）DSV 甲板人員傳遞2 條50 m 的尼龍繩到拖輪上，拖輪上甲板人員將繩子穿過(guò)膨脹彎兩側(cè)法蘭后再傳遞回DSV，對(duì)膨脹彎起限位作用。

（4）DSV 吊機(jī)移至膨脹彎上方，拖輪甲板人員安裝膨脹彎索具。

（5）DSV 吊機(jī)吊起膨脹彎后拖輪離開(kāi)，DSV 甲板人員通過(guò)膨脹彎兩側(cè)法蘭上的牽引繩保持膨脹彎穩(wěn)定，不晃動(dòng)。

（6）DSV 吊機(jī)下放膨脹彎至水下30 m，回收牽引繩。

（8）潛水鐘下放，潛水員出鐘，拆除法蘭保護(hù)板，在平管法蘭5 點(diǎn)和7 點(diǎn)方向上安裝法蘭捕捉器。

（9）潛水員指揮DSV 吊機(jī)移動(dòng)膨脹彎，當(dāng)膨脹彎到達(dá)法蘭捕捉器上方時(shí)，吊機(jī)開(kāi)啟升沉補(bǔ)償。吊機(jī)在升沉補(bǔ)償狀態(tài)下，可以減緩膨脹彎上下?lián)u晃。通過(guò)微調(diào)膨脹彎的位置，最終使膨脹彎法蘭和平管端法蘭盡量接近，為防止法蘭受損不可以使兩法蘭發(fā)生碰撞。

（10）潛水員開(kāi)始組對(duì)法蘭，使用鋼釬調(diào)整兩法蘭的同軸度。

（11）潛水員安裝法蘭下半部分螺栓。

（12）潛水員安裝墊圈。

（13）潛水員安裝法蘭剩余螺栓。

（14）潛水員再次確認(rèn)墊圈放置正確后，用敲擊扳手對(duì)所有螺栓加力，保證法蘭面均勻受力。

（15）潛水員確認(rèn)法蘭軸向的縫隙距離保持一致。

（16）安裝液壓拉伸頭，備母。

（17）安裝液壓拉伸管線。

（18）按照液壓拉伸程序?qū)β菟ㄟM(jìn)行液壓拉伸。

（19）潛水員填寫(xiě)液壓壓力表。

（20）拆卸浮袋、索具、所有拉伸頭、備母、液壓管線及工具。

（21）在兩法蘭上纏透明塑料帶，以便試壓時(shí)觀察法蘭是否泄漏。

（22）潛水員或ROV 做完工后調(diào)查。

3 結(jié)論

補(bǔ)償?shù)跸路虐惭b膨脹彎相對(duì)于傳統(tǒng)的膨脹彎安裝方法更具有靈活性，對(duì)于沒(méi)有補(bǔ)償功能的履帶吊或載重達(dá)幾千噸的大吊更能體現(xiàn)出補(bǔ)償?shù)醯谋憷?、快捷，可以減少在膨脹彎安裝過(guò)程中產(chǎn)生的碰撞，確保施工安全，提高工程質(zhì)量。由于具有波浪補(bǔ)償功能，因此可以在水下隨意拖動(dòng)膨脹彎，找到最佳位置后再使膨脹彎就位。傳統(tǒng)的膨脹彎安裝方法需要2.5～3 d 完成一根膨脹彎安裝，補(bǔ)償?shù)醢惭b方法用時(shí)1.5～2 d，縮短了項(xiàng)目海上施工工期，從而節(jié)約施工成本，增加效益。

補(bǔ)償?shù)醢惭b膨脹彎是目前相對(duì)較快的膨脹彎安裝技術(shù)，在膨脹彎安裝項(xiàng)目中得到廣泛應(yīng)用，為海上施工節(jié)約成本，縮短海上施工工期做出巨大貢獻(xiàn)。