利用補償?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、管匯和平臺管道等海底結(jié)構(gòu)物的一段過渡管線，主要通過吸收海管因熱脹冷縮導(dǎo)致的膨脹量，補償海管長度上的變化，從而對海管進行有效保護。近年來，膨脹彎由于其特有的力學(xué)特性，得到了越來越廣泛的使用。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，在吊機吊著膨脹彎下放就位過程中船舶容易產(chǎn)出搖擺、升降運動。為防止膨脹彎法蘭與海管法蘭發(fā)生碰撞，法蘭的組對需要由潛水員拖拉完成，而膨脹彎的拖拉工作占據(jù)了整個膨脹彎安裝的大部分時間，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就位是提高膨脹彎安裝效率的關(guān)鍵。

隨著我國海洋石油工程行業(yè)不斷發(fā)展，逐漸與國際接軌，膨脹彎的安裝方法也在不斷改進。通過實踐總結(jié)出一種補償?shù)醢惭b膨脹彎的方法，該方法可以快速組對膨脹彎法蘭，減少潛水員拖拉時間，明顯提高膨脹彎的安裝效率。本文介紹補償?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，海上施工船舶相對于平臺及海底管線的運動是相當(dāng)復(fù)雜的，為簡單化，本文只研究對升降運動的補償。由于施工船舶相對于海底管線因海浪原因會相對上下運動，下放中的膨脹彎也會跟隨船體相對于海底管線上下運動，這樣就會對懸浮的膨脹彎造成損害。因此普通吊機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。補償?shù)蹩蓾M足這種補給功能，使懸浮的膨脹彎相對于海底管線不會相對上下運動，進而完成膨脹彎法蘭組對就位。

在吊機作業(yè)時，膨脹彎的下放速度v下=v0+（v1-v2），其中，v0是吊機絞車下放速度，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)船舶相對于下放位置的相對速度v1-v2無關(guān)時，就可以將膨脹彎平穩(wěn)下放到海底，這樣就達到了波浪升沉補償?shù)哪康摹Ｑa償?shù)踉谶M行膨脹彎吊裝時，會根據(jù)當(dāng)前海況給予膨脹彎一個補償上升和下放的速度。從而使膨脹彎相對于下放位置的速度為零。

2 傳統(tǒng)安裝方法的對比和使用DSV 安裝的工藝

2.1 傳統(tǒng)膨脹彎安裝方法和DSV 安裝膨脹彎的對比

傳統(tǒng)的膨脹彎安裝方法是利用浮吊船的主吊機或移動式履帶吊進行吊裝下放及水下組對工作，由于浮吊船主吊機及移動式履帶吊不具備升沉補償功能。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過程中就會耗費大量時間。

使用補償?shù)跸路虐惭b膨脹彎相對于傳統(tǒng)的膨脹彎安裝方法更具有靈活性，相對于沒有補償功能的履帶吊或載重達幾千噸的大吊更能體現(xiàn)出補償?shù)醯谋憷⒖旖荩粌H可以合理利用資源，還可大大縮減項目成本。

在傳統(tǒng)的膨脹彎下放安裝過程中，膨脹彎第一次著地后就很難再利用吊機調(diào)整膨脹彎位置，而補償?shù)跸路虐惭b膨脹彎時，由于具有波浪補償功能，因此可以在水下隨意拖動膨脹彎，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時間，縮短了項目海上施工工期。

傳統(tǒng)的膨脹彎安裝時需要借助配重塊的作用，通過手拉葫蘆逐漸將膨脹彎法蘭與平管法蘭組對在一起。如果膨脹彎距離平管較遠，這就會花費大量時間在膨脹彎拖拉上，無形中增加了膨脹彎的安裝時間。補償?shù)醢惭b膨脹彎時可以將膨脹彎法蘭直接與平管法蘭組對在一起，省去了膨脹彎拖拉時間，也就大大節(jié)省了膨脹彎的安裝時間。

肌理技法不僅是工筆花鳥畫中的一種技法，也是作者的思想感情和個性的表達。就像色彩和線條等的表現(xiàn)一樣，都可以表達藝術(shù)家內(nèi)心的情感和自己獨特的思維，不同形式的肌理效果表達了作者不同的思想感情。肌理的產(chǎn)生使畫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。它也使畫面變得更加的生動、活潑，帶給人們一種新的空靈感。

2.2 DSV 補償?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償?shù)醯腄SV（飽和潛水支持船）來完成所有的膨脹彎安裝工作。

2.3 補償?shù)醢惭b膨脹彎施工步驟

（1）DSV 主吊機上安裝聲學(xué)信標(biāo)。

（2）DSV 在右舷上擺放2 個靠船件，托運膨脹彎的拖輪靠上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膨脹彎兩側(cè)法蘭后再傳遞回DSV，對膨脹彎起限位作用。

（4）DSV 吊機移至膨脹彎上方，拖輪甲板人員安裝膨脹彎索具。

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

（6）DSV 吊機下放膨脹彎至水下30 m，回收牽引繩。

（8）潛水鐘下放，潛水員出鐘，拆除法蘭保護板，在平管法蘭5 點和7 點方向上安裝法蘭捕捉器。

（9）潛水員指揮DSV 吊機移動膨脹彎，當(dāng)膨脹彎到達法蘭捕捉器上方時，吊機開啟升沉補償。吊機在升沉補償狀態(tài)下，可以減緩膨脹彎上下?lián)u晃。通過微調(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）潛水員開始組對法蘭，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）潛水員再次確認墊圈放置正確后，用敲擊扳手對所有螺栓加力，保證法蘭面均勻受力。

（15）潛水員確認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行液壓拉伸。

（19）潛水員填寫液壓壓力表。

（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

補償?shù)跸路虐惭b膨脹彎相對于傳統(tǒng)的膨脹彎安裝方法更具有靈活性，對于沒有補償功能的履帶吊或載重達幾千噸的大吊更能體現(xiàn)出補償?shù)醯谋憷⒖旖荩梢詼p少在膨脹彎安裝過程中產(chǎn)生的碰撞，確保施工安全，提高工程質(zhì)量。由于具有波浪補償功能，因此可以在水下隨意拖動膨脹彎，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，補償?shù)醢惭b方法用時1.5～2 d，縮短了項目海上施工工期，從而節(jié)約施工成本，增加效益。

補償?shù)醢惭b膨脹彎是目前相對較快的膨脹彎安裝技術(shù)，在膨脹彎安裝項目中得到廣泛應(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。