雙船浮托法用于萬噸級平臺安裝的應用研究

李新超 李懷亮

（海洋石油工程股份有限公司，天津300452）

1 項目簡介

隨著我國海洋油氣開發事業的迅速發展，浮托法也得到越來越廣泛的應用。從承載駁船的數量和特點上區分，浮托法可以劃分為單船浮托和雙船浮托[1-2]。目前國內已熟練掌握了單船浮托法，包括常規單船、T 型船、動力定位船等多種浮托安裝方法，工程實例更是多達幾十項。然而，目前國內雙船浮托技術還處于空白階段，并沒有實施的先例。有必要研發雙船浮托技術，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行平臺安裝的難題, 又能為深水SPAR 等下部沒有開口結構的平臺安裝等提供必要的技術儲備。雙船浮托技術可分為雙體船浮托和雙船浮托兩種安裝技術，其中雙船浮托技術根據雙船的鏈接形式可又分為剛性連接浮托技術和鉸接連接浮托技術。雙船浮托法采用兩條駁船在組塊兩側支撐，從平臺兩側駛入，到達預定設計位置后，下放組塊至下部結構，從而完成組塊安裝作業[3]。其對平臺下部支撐結構的設計要求較低，但是對海域環境條件和安裝操作水平的要求卻較高。

本文基于浮托作業駁船“HYSY225”及“HYSY226”，長距離運輸駁船“HYSY228”，對雙船浮托法平臺安裝技術進行一些研究，以期能為今后同類工程實踐提供參考。

2 示例平臺、駁船信息

2.1 示例平臺信息

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

2.2 駁船信息

圖1 平臺側面示意圖如下圖

表1 示例駁船主要參數表

2.3 作業工況

為確保施工安全，船舶海上施工作業的海況限制條件如下表。

表2 待命的限制條件

表3 浮托作業的限制條件

3 運輸船與浮托船甲板功能布置

3.1 運輸船甲板功能布置

運輸駁船為海洋石油228，需根據計算結果提前布置滑道、限位、橫向護舷以及裝船固定等，并且準備需要的絞車錨纜等，所有的預制件必須按照批準的檢驗程序進行檢測，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，需根據項目需要提前完成LMU、DSF、裝船固定件、兩條浮拖船上的支撐結構以及縱向限位等的陸地預制及船上設備和結構的安裝。并且準備需要的絞車錨攬等，如圖3所示（兩船為對稱布置）。

圖2 運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 關鍵施工程序步驟

前期準備工作完成后，開始進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輸船的設定位置，并進行裝船固定焊接等。

4.2 拖航運輸

完成出航前各項準備工作后，將運輸船按照設計的拖航壓載方案壓載，并由拖輪拖曳到設定海域。

4.3 定位海試

HYSY228 到達指定區域后，將其壓載到設計吃水。在進入待命位置之前，在安全區內進行一系列的海試。如果環境條件不允許，HYSY228 會在安全區內等待合適的氣候窗。浮托船HYSY225/HYSY226 到達指定區域后，將其壓載到設計吃水，在安全區內巡航，并各自配備一艘守護拖輪。

4.4 進入待命位置

得到批準和定位海試結束后，運輸船HYSY228 托舉組塊從安全區進入待命位置。浮托船HYSY225/HYSY226 進入待命位置，通常，浮托船待命位置距離運輸船約100m。

4.5 系纜

在待命位置，進行運輸船HYSY228 錨系布設工作，等待合適的氣候窗，并進行浮托前的最終準備工作。

監測環境條件和浮托船以及運輸船的運動，以決定是否進行進船作業，浮托船HYSY225/HYSY226 遠離運輸船的一側各有一艘拖輪，輔助定位。

4.6 進船

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

4.7 單船轉雙船

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

4.8 退船

在這個階段，運輸船HYSY228 繼續壓載，直到運輸船上DSU 與組塊插尖垂向間隙達到設計值時，停止壓載，并在絞車和拖輪的輔助下逐漸從兩浮托船HYSY225/HYSY226 區域退出。在退船作業前，將運輸船船首的拖輪解纜。運輸船到達設置安全位置后，解脫錨纜，并由拖輪拖帶到指定的港口進行清駁和復員。

4.9 短距離運輸

兩浮托船HYSY225/HYSY226 在拖輪輔助下向設定的油田區域航行。

4.10 浮托船系纜

到達設定的油田區域后，兩浮托船HYSY225/HYSY226 在三用拖輪協助下完成錨系的布設。

4.11 進船

如果環境條件允許，浮托船HYSY225/HYSY226 在絞車、定位拖輪等設備輔助下逐漸向導管架靠攏，縱向限位安裝在浮托船HYSY225/HYSY226 船側及導管架上，以減小浮托船和導管架之間的碰撞力，并準確定位。浮托船到達對接位置后，錨纜鎖緊，組塊插尖與導管架上LMU 對齊。

4.12 雙船轉導管架

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 插尖與導管架上LMU 接收端對接，將組塊由浮托船HYSY225/HYSY226 逐步轉移到導管架上。

4.13 退船

在這個階段，浮托船HYSY225/HYSY226 繼續壓載，直到浮托船船上LMU 與組塊插尖垂向間隙達到設計值時，停止壓載，并在絞車和拖輪的輔助下逐漸從導管架區域退出。到達設置安全位置后解脫錨纜，并航行到指定的港口進行清駁和復員。

5 結論

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