摘要：某油田需要進行側鉆作業，為了鉆井船就位需要，對妨礙鉆井船插樁的一段海管和膨脹彎進行切除后封存，待鉆井工作完成后，對該段海管進行修復。在施工過程中，工程人員創新的采用國產智能連接器和軟管進行回接。此次海管的修復，不僅保證了油田恢復生產的時間，也積累了豐富施工經驗，為今后類似項目提供借鑒意義。

　　關鍵詞：智能連接器;海管修復;回接;軟管

　　引言

　　隨著全球海上油氣田的開發力度逐漸加大，作為海上生命線的海底管道長度也不斷增加。淺水管線通常在海管鋪設完成后進行挖溝作業或者覆蓋水泥壓塊和沙袋，避免漁業活動或者船舶拋錨對海管造成損壞。當水深超過100m時，海管通常不進行挖溝或者水泥壓塊保護，因此，漁業活動對海底管線的威脅持續增加。

　　1.概述

　　某油田所處的水深約35米，該海域屬臺風影響區，每年5-11月份為臺風季節。此油田需要進行側鉆作業，海底一條12寸單層保溫管妨礙了鉆井平臺的插樁，為滿足自升式鉆井船就位需要，對該條海底管道的膨脹彎和一段直管段進行切除后封存，在調整井鉆井工作完成后，對該段海底管道進行修復，以保證海底管道的正常使用。施工時作業船拋錨就位，在平臺上進行帶纜，空氣潛水員水下切割平管段，安裝智能連接器，再在兩端各安裝一段彎頭，然后進行180米的軟管回接。兩個平臺進行清管試壓檢驗，最終進行修復段的水泥壓塊保護。

　　2.作業船系泊力計算分析

　　作業船在平臺靠泊過程中的系泊情況,整個過程考慮風、浪、海流的共同作用，根據拋錨圖分析其在鋪設過程中所能適應的工作環境，整個分析過程參考規范API-RP-2SK：RecommendedPracticeforDesignandAnalysisofStationkeepingSystemsforFloatingStructures,2005，平均作業水深為32.1米。運用MOSES軟件進行系泊計算分析。

　　根據規范，完整情況下錨抓力最小安全系數1.0,錨纜最小安全系數2.0a

　　(1)校核錨纜拉力

　　4級風條件下，錨纜最小破斷力為116t,錨纜最大受力不能超過58t，尼龍纜最小破斷力為89t0。

　　計算錨纜力最小安全系數為：

　　錨纜力安全系二116/26.19=4.43,滿足規范要求尼龍纜最小安全系數為：

　　計算尼龍纜安全系數二89/37.62=2.36,滿足規范要求。

　　(2)校核錨抓力

　　工作錨最小錨抓力為40t，計算錨抓力最小安全系數為：

　　錨抓力安全系數二40/26.19=1.53滿足規范要求。

　　根據以上結果可知，漲潮情況下，風力主方向NNW、波浪主方向SSE、海流主方向NNW的情況下，系靠平臺的4#錨纜拉力達到最大值，最大拉力30.67Ta落潮情況下，風力主方向NNW、波浪主方向SSE、海流主方向SSE的情況下，系靠平臺的4#錨纜拉力達到最大值，最大拉力37.62T0。

　　考慮平臺允許較小的帶纜力，因此各錨纜預張力設定值比較小，預張力設定為1噸，在4級風海況下對錨纜張力與錨抓力進行計算校核，錨纜力與錨抓力都能夠滿足規范要求。由于平臺所能承受的帶纜力小，因此在施工期間盡量選擇較好的大氣窗口進行施工作業。

　　3.施工方案

　　項目施工時，動員1艘拖輪在碼頭進行軟管過駁作業，然后再動員作業船和1艘起、拋錨船進行海上施工。

　　(1)施工準備、軟管過駁

　　作業船在碼頭進行空潛設備、軟管鋪設設備裝船固定。運輸駁船靠泊在作業船的外檔，清理過駁路由。啟動運輸船儲管滾筒系統輸送軟管，作業船尾卷揚機鋼絲繩與軟管拖拉頭連接緊固，運行該卷揚機并慢慢絞緊鋼絲繩，通過張緊器將軟管牽引進入滾筒，直至所有軟管(180米)過駁到滾筒上且固定軟管末端。

　　(2)船舶起拋錨就位

　　主作業船到達施工海域，按照設計就位點開啟DP穩船，拋錨船靠近作業船船舷，作業船分別將3個錨依次絞給拋錨船，拋錨船按設計的錨點進行布錨。作業船將船尾的纜繩帶纜在平臺上，完成就位。

　　(3)智能連接器和彎頭安裝

　　智能連接器采用鎖緊裝置實現管線軸向荷載傳遞，通過螺栓預緊力擠壓環形密封圈形成可靠密封。主作業船絞錨將船移至海管直管段切除封堵處就位，直管段切除處基坑處理，清理海管表面水泥配置層和防腐涂層。智能連接器套進海管后(套進深度參照陸地試驗結果)使用扳手對大六角螺母(M36)施加預緊力(12個大六角螺母的預緊力大小相同，預緊法蘭受力均勻)抱緊海管，然后使用內六角扳手對內六角螺釘(M30)施加預緊力(12個內六角螺釘的預緊力大小相同，預緊法蘭受力均勻)，最后，通過連接艙最右端的螺塞孔向連接器內部注入黃油，排除內部的水分和其他雜質，并杜絕海水進入連接器內部，防止連接器發生腐蝕。

　　在船甲板上水平放置膨脹彎，安裝2個吊裝管卡，連接吊索具，同時連接1個浮袋和吊機索具。膨脹彎吊放到智能連接器安裝位置或者立管法蘭位置，使用1根吊帶將智能連接器和海管連接，避免浮袋充氣后受海流影響偏離安裝位置，開始對浮袋進行充氣、排氣調節，使膨脹彎帶力而吊機不帶力，然后調整膨脹彎與智能連接器法蘭對接，對接穿上螺栓后，解除浮袋和吊機，開始緊固螺栓，直到完成加力緊固。

　　(4)軟管回接

　　開啟軟管滾筒、張緊器和牽拉的卷揚機(同步)放軟管，同時絞錨將船舶按路由移船，軟管鋪設路由設計為一個大U形狀。軟管鋪設過程中記錄軟管下放數據并與鋪設路由數據核對一致;軟管鋪設速度0.5-1.2米/分鐘;軟管末端過張緊器后，末端拖拉頭倒扣連接船尾卷揚機鋼絲繩，由卷揚機鋼絲繩牽引末端軟管下放，同時絞錨移船按路由鋪設，軟管末端鋪設完成后，解除末端鋼絲繩，調整船位將軟管末端接頭調至船舶吊機作業范圍，使用吊機和卷揚機輔助將軟管首末端接頭和法蘭對接，法蘭螺栓按4,8,12點鐘臨時緊固，最后再穿上全部法蘭螺栓采用液壓扳手對角緊固。

　　(5)后調查

　　平臺完成海管整體通球和壓力試驗且檢驗合格，用水泥壓塊對全軟管段進行固定保護，對管體懸空段進行處理。潛水員順著管線爬行錄取軟管的路由數據、錄像及整理完工資料。

　　4.注意事項

　　(1)智能連接器安裝時，避開環焊縫，通常距離不小于300mm;橢圓度復測，潛水員目視檢測確認是否可以安裝機械連接器，若不滿足，則需要切除該管段，重新尋找安裝區間。

　　(2)軟管鋪設時安排專人在船尾觀察軟管入水角度，確保軟管與船尾夾角大于45度;在船尾尾部托架上安裝拉力傳感器，拉力確保在3噸左右(水深34米，水中空軟管重量約2.5噸)。

　　建材論文投稿刊物：江西建材(雙月刊)創刊于1981年，由江西省建材科研設計院主辦。按受省經貿委的行業管理。刊登建材及硅酸鹽專業的科研論文、試驗和研究報告，企業生產技術及管理經驗，報道建材工業的發展動態和預測報告，國內外建材新產品、新設備、新工藝的信息，省硅酸鹽學會活動動態。

　　結語

　　隨著我國海上資源的逐步開發，海上油田的大規模開發和建設已經隨之興起。海底管道是海上油氣集輸和生產系統的生命線，一旦出現泄漏，不僅造成油氣集輸和生產中斷，更會造成對海洋環境的污染，如不及時修復，后果十分嚴重。海管相對陸上管道投資大施工難度高質量要求嚴格，一旦泄漏修復難度很大。本文介紹了一種利用智能連接器和軟管修復海管的施工方法。尤其國產智能連接器和軟管生產工藝日趨成熟，熟練掌握智能連接器安裝和軟管回接技術，按照業主施工要求，在現場業主代表的指導及支持下，在施工人員的共同努力下，圓滿完成了受損海管的修復工作。工程的施工中積累了很多寶貴的經驗，在類似海管維修工程中值得推廣。

　　參考文獻

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　　作者：馬寶平