海洋平臺組塊浮托安裝的質量控制

杜加輝等

【摘 要】隨著近年來海洋石油平臺組塊重量不斷加大的趨勢，傳統吊裝方法由于受到船舶起重能力的限制已經難以滿足要求，浮托安裝法正成為一種新的更加有效的安裝方法，而浮托安裝過程的質量控制是安裝成功的重要保證。對浮托安裝的設計、裝船、運輸和海上安裝的全過程進行闡述，分析各工作環節的質量控制要求，提供參考作用。

【關鍵詞】海洋平臺組塊；浮托安裝；質量控制

0 引言

海洋石油平臺是開發海洋油氣資源的基礎設施，隨著平臺上部組塊的重量不斷加大，使用起重船舶進行吊裝的方法已不能滿足要求。浮托安裝是近年來出現的一種新的組塊海上安裝方法，與吊裝方式相比，浮托安裝法的安裝重量大幅提升，目前已經達到3萬噸級以上，同時可以縮短海上安裝時間，減少安裝成本。作為一種新型的海上安裝方法，在不斷完善的同時，也要同時認識到質量控制在浮托安裝過程中的重要作用，必須在各個方面做好質量控制，對重要環節加強監控，以確保工程目標順利實現。下面主要從設計、裝船、運輸與海上安裝幾方面對如何做好質量控制進行分析。

1 設計階段的質量控制

設計階段對質量控制的要求主要體現在圖紙、方案的有效設計和簽批以及對設計成果的嚴格審查。要求專業圖紙的設計人員以及設計完成之后各級簽署人員均應滿足相應的資質要求，在此基礎上，對圖紙、方案和其他成果內容必須進行嚴格審查。

設計審查是設計質量控制的關鍵步驟，對浮托安裝相關的設計審查包括并不僅限與下列重點內容：輸入的環境工況是否合理，極端天氣情況是否考慮；總裝船時間與總浮托時間是否控制在合理范圍內；采用高位浮托方法還是低位浮托方法，采用的依據是什么；運輸駁船與組塊載荷是否匹配；駁船底部與導管架水下結構頂端距離是否足夠；錨泊系統是否分布合理，是否避開作業區域海底電纜和管線；錨鏈長度與破斷強度是否滿足要求；對接緩沖裝置LMU最大水平力和最大垂向力是否滿足安裝對接要求；不同位置的LMU與各立柱受力情況是否一一匹配；分離緩沖裝置DSU最大垂向力是否滿足要求；護舷系統能否有效起到保護作用。

除設計內部審查外，根據質量管理體系關于對重大技術方案審查的規定，組塊裝船、運輸及海上浮托安裝方案由于其規模和重要性屬于重大技術方案，因此必須組織專家對其進行專門的技術方案審查。典型審查意見如下：方案設計采用成熟的作業流程和工藝，設計指標符合國際規范要求，技術方案總體可行，但在一些方面尚需進一步完善：對拖拉裝船的碼頭前沿承載能力進行復核；對駁船上所有設備進行全面檢查、測試和演練并備齊備件，確保能夠可控使用，并配備熟練的操作人員和技術支持人員；配備拖船進行拖航過程中的護航；根據導管架樁頂尺寸和誤差校核浮托作業的公差范圍；根據現場測量的導管架標高和潮汐狀況選擇浮托作業的最佳時間窗口；通過現場演練達到錨機、拖船及駁船各環節動作協調可控；分析并整理裝船、運輸和浮托安裝過程中所有可能的風險并制定應急措施和預案。

只有經過嚴格的設計審查和方案審查流程，并根據審查意見整改完善之后的設計成果和方案才可以正式下發作為現場施工作業的依據。

2 裝船階段質量控制

采用浮托安裝的上部組塊由于重量較大其裝船方法普遍采用滑移拖拉裝船方式，為有效控制裝船施工質量，裝船作業前需根據檢查表對各項準備工作進行檢查和確認，內容主要包括：安裝設計文件準備、施工人員和設備材料準備以及具體施工內容準備。

確認所有安裝程序、計算書和圖紙等均已獲得海事保險和業主第三方的批準；確認組塊稱重結果的有效；確認滑道擺放合格；確認所有焊接部位檢驗合格，出具檢驗報告并獲批準；確認所有施工作業人員具有工作經驗和相關的資質證書，在作業前接受施工方案的技術交底，熟悉工作流程和崗位職責；所有拖拉裝船所使用的設備和工機具必須標定合格有效，調試完畢，處于良好工作狀態；所有用于裝船固定的材料特別是焊條等材料必須按照程序規定保管、發放和使用；確認臨時支撐和腳手架的拆除；實測潮水并比較潮汐表，對調載計算進行必要的調整。

裝船作業的流程必須按照既定方案按部就班的執行，拖拉過程中必須嚴密監控各相對位置和狀態，隨時注意天氣情況和潮位的變化，同時動態調整駁船壓載以保持陸上滑道和船上滑道始終平齊一致直至組塊整體滑移上船。

3 海上運輸階段質量控制

為保證運輸過程中的質量與安全，組塊在駁船上固定就位后應立即展開運輸前的施工準備，對運輸準備工作的質量檢查主要包括：按照固定圖紙進行固定，對固定焊接點進行檢驗檢測、出具報告并獲批準；拆除牽引裝備和裝船作業系泊系統；拆除外加調載泵系統；恢復為裝船而調整的船上結構；標示出裝船固定的切割線；準備好出海備件散料和工機具；安裝并測試組塊和駁船拖航燈；確認驗船檢驗證書的發放；獲得出港許可；確認72小時的氣象預報。在所有這些準備工作完成并確定出航具體時間和航道號之后，通過調載將駁船調整到出航狀態的吃水，在預定時間起錨拖航。

拖航過程應按照設定路線和航速航行，隨時監控拖船與駁船的相對位置與拖纜狀態，同時嚴密監控氣象條件，對突發的氣象變化按照應急預案進行處理。

4 海上浮托安裝階段質量控制

組塊通過海上運輸到達預定作業位置后，迎來最關鍵和重要的作業—海上浮托安裝，同時也是質量控制的重點，該階段必須嚴格按照經批準的程序和方案進行各步操作。對浮托作業準備工作的質量檢查主要包括：再次確認作業駁船設備檢查完畢，各部位功能狀態完好，特別注意照明燈具的準備；確認施工方案交底完畢，所有人員到位，職責明確；觀測風浪潮流等氣象條件，確認處于可接受范圍并確定安裝時間窗口；作業駁船調整到浮托安裝吃水深度；確認LMU安裝完畢并做好避雨防潮措施；做好導管架標高標識；確認作業駁船錨系按照計劃布設；確認浮筒安裝；確認通訊系統狀態；確認縱向纜/交叉纜預安裝；確認所有臨時障礙物清除；確認天氣監測系統狀態完好；確認調載系統狀態完好；確認作業船只取得作業證書；確認作業窗口天氣預報允許情況。所有準備工作確認完成后，浮托安裝作業可以正式開始。

浮托作業全過程為：待機→進船→調整→載荷轉移→壓載→退船。為確保作業質量與安全，過程中必須嚴格按照預定的方案進行操作，依次調整錨鏈和系泊纜的長度，控制進船速度和側向位移避免碰撞，對準插尖與接收器的位置，調節壓載進行重量轉移，繼續調載使DSU完全分離，退出駁船并進行樁腿與上部模塊的焊接固定。每一步都必須嚴謹執行、精細操作，唯此，浮托安裝才能最終獲得成功。

5 結語

海洋平臺組塊的浮托安裝屬于重大海上作業，對設計水平和施工技術與管理能力要求極高，只有嚴格按照管理流程，結合實際環境工況和組塊具體情況進行浮托安裝的設計、裝船、運輸和海上安裝等工作，加強各環節的質量控制和管理，才能確保浮托安裝作業順利完成。

【參考文獻】

[1]周守為.海洋石油工程設計指南[M].北京：石油工業出版社，2007.

[2]房曉明，郝軍，魏行超.南堡35-2油田中心平臺應用浮托法安裝新工藝實踐[J].中國海上油氣，2006（4）.

[責任編輯：湯靜]