多井式采修一體化平臺導(dǎo)管架海上就位調(diào)平

侯永強(qiáng) (中石化勝利油建工程有限公司 山東東營 257000)

一、工程概述

CB22F導(dǎo)管架為40井式，主體采用10腿型式，其中A立面為10：1斜率，B立面、C立面無斜率。導(dǎo)管架頂部軸間尺寸24m×24.2m，底部軸間尺寸24m×26.016m，兩側(cè)井口胎架位于B-C軸線，軸間尺寸11.0m×14.2m。導(dǎo)管架頂標(biāo)高+5.0m,底標(biāo)高-11.7m，工作點(diǎn)標(biāo)高+7.0m，導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)高度19.2m。導(dǎo)管架吊裝重量1050t。

二、陸地建造重心控制及吊裝預(yù)控

1.尺寸控制

導(dǎo)管架陸地建造時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制建造尺寸，避免因預(yù)制尺寸改變而造成的重心偏移。

2.焊材對重心的影響

導(dǎo)管架建造過程中，焊接量較集中于井口一側(cè)，因此要考慮填充焊材對重心偏移可能造成的影響，導(dǎo)管架重心計(jì)算應(yīng)將焊材考慮在內(nèi)。

3.合理選擇索具

由于導(dǎo)管架的尺寸較大，且吊裝用索具必須保證4倍以上的安全系數(shù)，如用鋼絲繩進(jìn)行吊裝，鋼絲繩的直徑大，索具的重量將會達(dá)到50t以上，此重量將會影響重心的偏移，因此索具選用FA型合成纖維吊裝帶，它具有重量輕、柔韌性好、耐腐蝕、操作輕便等優(yōu)點(diǎn)，其安全系數(shù)可以達(dá)到6倍，最大程度地減小了吊裝索具對重心的影響。

4.導(dǎo)管架稱重、試吊

在導(dǎo)管架裝船前進(jìn)行稱重，以確定導(dǎo)管架準(zhǔn)確重心；根據(jù)導(dǎo)管架實(shí)際重心計(jì)算吊裝索具長度，經(jīng)實(shí)際稱重可測導(dǎo)管架重心如下：

根據(jù)受力及力矩平衡：2F1Sinθ1+2F2Sinθ2=1.1G=1127.5t 2F1Sinθ1×10.31=2F2Sinθ2×13.69

因?yàn)閷?dǎo)管架起吊時(shí)，吊纜與水平夾角不小于60°，假定θ2=60°，可求 θ1=63.7°，L1=35.3 m，L2=36.5 m，所以吊帶最小長度為36.5m，根據(jù)現(xiàn)有資源，鎖定了500t柔性吊帶4條，當(dāng)L1=43.6m時(shí)，為滿足吊裝條件，可得L2=44.4m，θ1=68.7°，θ2=65.8°因此吊裝時(shí)要增加現(xiàn)有吊帶的有效長度，根據(jù)受力分析，可得F1=265.5t，F(xiàn)2=345.1t，根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)，我們采用增加卸扣的方法來延長吊帶的有效長度，在L2側(cè)增加2個500t卸扣，卸扣的有效長度C=700mm，可以滿足吊裝要求。

三、海底調(diào)查及處理

1.海底調(diào)查

導(dǎo)管架海上就位前，我們對導(dǎo)管架就位區(qū)域進(jìn)行了海底調(diào)查，調(diào)查內(nèi)容：a、海底泥面地貌是否平整；b、海底泥面土壤軟硬程度(底質(zhì))；c、海底泥面土壤沖刷情況；d、有無廢棄物。

2.海底淺剖

為了進(jìn)一步確定導(dǎo)管架就位區(qū)域的水深地貌特征，我們對就位區(qū)域進(jìn)行了海底淺剖分析。

>地貌測量

本次探測工程，地貌測量使用的是Benthos1624雙頻側(cè)掃聲納系統(tǒng)。低頻為110-130KHz，高頻為370KHz-390KHz，是探測海底地貌及管線電纜的理想工具，非常適用于小船、淺水作業(yè)。數(shù)據(jù)處理軟件為Chesapeake Sonar Web PRO測掃聲納數(shù)據(jù)后處理軟件包，可接收GPS坐標(biāo)數(shù)據(jù)，進(jìn)行實(shí)時(shí)定位。

>水深測量

在開始水深測量以前，利用數(shù)字溫度計(jì)測定海水的溫度，計(jì)算海水的聲速并把聲速輸入到測深儀中，測前測后用比對盤檢查，同時(shí)做好外業(yè)比對及測量紀(jì)錄。

根據(jù)探測結(jié)果，CB22F導(dǎo)管架就位區(qū)域，西北方位存在明顯落差，標(biāo)高差在1～1.3m間，其他區(qū)域水深地形平坦，水深值基本穩(wěn)定在11.5m-11.7m之間，未發(fā)現(xiàn)突起或凹坑存在。

為保證導(dǎo)管架下水就位時(shí)的水平度，我們對海底的過低點(diǎn)采取如下處理方案：將位于低點(diǎn)的導(dǎo)管架的導(dǎo)管中心作為原點(diǎn)，以5m為作業(yè)半徑，用袋子裝沙對低洼處進(jìn)行填平，灌沙期間潛水員多次下水探摸，根據(jù)探摸結(jié)果調(diào)整灌沙方位和數(shù)量，每個部位填沙約150m3后，海底低洼區(qū)域填平達(dá)到施工要求。

四、海上施工

1.浮吊就位

導(dǎo)管架最后的就位是否順利取決于浮吊的就位位置和流向等，故浮吊就位時(shí)，除考慮周圍的障礙物和海底管線位置對拋錨的影響外，還必須結(jié)合本海區(qū)內(nèi)的海流流向及漲潮情況。埕島海域海流情況：1)本海區(qū)內(nèi)實(shí)測海流為往復(fù)流型；2.漲潮期間的流向?yàn)槠玏NW向，落潮期間的流向?yàn)槠獷SE向；3）實(shí)測最大漲潮流流速為97cm/s,最大落潮流流速為65cm/s；4）垂線上的流向基本一致，流速隨水深的增加而衰減；5）本海區(qū)位于黃河口無潮點(diǎn)附近，潮差很小，流速很大。為強(qiáng)流區(qū)。在掌握基本海況后，制定如下就位方案：在靠近工區(qū)1.5海里時(shí)浮吊由長拖改為綁拖，待平流期，自西向東駛向?qū)Ч芗芫臀粎^(qū)域，在距離導(dǎo)管架就位位置約500m時(shí)，浮吊拋6-7節(jié)船艉航行錨（8#），由勝利292拖輪輔助浮吊穩(wěn)住船身，由勝利262拖輪依次拋3#、6#、1#、5#、2#錨，拋錨完成后緊錨調(diào)整船身，浮吊就位完畢。此順流向就位方法，可以有效減小船身與流向垂向的接觸面積，進(jìn)而降低海流對浮吊穩(wěn)定性的影響，保證導(dǎo)管架吊裝過程的平穩(wěn)性。

2.雙浮吊作業(yè)提高導(dǎo)管架就位精度

針對本工程導(dǎo)管架尺寸大的特點(diǎn)，為保證導(dǎo)管架精確就位，我們采用2個浮吊施工，即以一個浮吊吊導(dǎo)管架，另一個浮吊以打樁的方式來完成導(dǎo)管架的座底、定位、打樁工作。

結(jié)束語

本次工程通過以上施工工藝，消減了導(dǎo)管架海上就位和調(diào)平時(shí)的不利因素，有效地提高了導(dǎo)管架海上就位的精度和調(diào)平控制，確保了施工質(zhì)量和施工速度，節(jié)約了施工成本，并保障了在施工期間的安全性。