王 瑋* 吳業(yè)衛(wèi) 劉 豐 韓 旭

（海洋石油工程股份有限公司）

0 前言

立管是海底管道系統(tǒng)的一部分，也是海上油氣平臺(tái)輸送原油、天然氣等介質(zhì)的重要通道，某些海上油氣生產(chǎn)平臺(tái)，為了保證立管的生產(chǎn)安全，避免遭受船舶碰撞等外力的破壞，將立管安裝在導(dǎo)管架的內(nèi)部，但是這樣的設(shè)計(jì)方案也給后續(xù)的立管及結(jié)構(gòu)件的拆除工作帶來了困難[1]。

安裝在導(dǎo)管架內(nèi)部的立管及結(jié)構(gòu)件拆除的常規(guī)施工方法需要借助上部平臺(tái)結(jié)構(gòu)做導(dǎo)向，進(jìn)行分段拆除，這種施工方法受到上部平臺(tái)的作業(yè)空間的影響，通常流程較長(zhǎng)、效率較低。

本文通過對(duì)導(dǎo)管架內(nèi)部立管及結(jié)構(gòu)件拆除方法進(jìn)行研究，創(chuàng)新地提出利用重力錨作為水下導(dǎo)向，借助浮吊通過水下導(dǎo)向?qū)⒘⒐苓M(jìn)行分段切割，并使用倒鏈組從導(dǎo)管架內(nèi)部倒運(yùn)出來，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)管架內(nèi)部立桿接結(jié)構(gòu)件的拆除回收作業(yè)。該方法在項(xiàng)目中進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用，證明該立管拆除方法可以大幅提高施工效率。

1 導(dǎo)管架內(nèi)部立管及結(jié)構(gòu)件拆除方法

1.1 常規(guī)的導(dǎo)管架立管及結(jié)構(gòu)件拆除方法

常規(guī)的導(dǎo)管架立管拆除方法是對(duì)立管進(jìn)行分段切割[2]，在平臺(tái)甲板布置多組倒鏈，利用倒鏈組將切除的立管短節(jié)從水面以下轉(zhuǎn)移到水面以上，從而離開導(dǎo)管架內(nèi)部，再由浮吊吊機(jī)吊至甲板，具體施工方法如下：

（1）在拆除立管的上部，平臺(tái)承重梁上選取合適位置安裝倒鏈組；

（2）根據(jù)立管法蘭和上部平臺(tái)甲板間的操作空間，確定每段切割的立管長(zhǎng)度；

（3）將上方倒鏈和立管連接，并對(duì)立管從上部至下部分段進(jìn)行切割；

（4）立管第一段切割完畢后，收緊倒鏈組，切割后的立管短節(jié)重量完全轉(zhuǎn)移至倒鏈；

（5）拆除立管承重卡子，繼續(xù)收緊倒鏈，將立管短節(jié)提升至可以通過倒鏈組移除的高度，如圖1 所示；

圖1 導(dǎo)管架內(nèi)部立管短節(jié)通過倒鏈組轉(zhuǎn)移

（6）通過倒鏈組將立管短節(jié)轉(zhuǎn)移出導(dǎo)管架，最終由浮吊吊機(jī)連接鋼絲繩卸扣吊離平臺(tái)，如圖2 所示；

圖2 導(dǎo)管架內(nèi)部立管短節(jié)通過吊機(jī)倒出平臺(tái)

（7）重復(fù)上述步驟，直至將立管及結(jié)構(gòu)件全部拆除，并移除導(dǎo)管架內(nèi)部；

（8）最后將拆除的立管回收至主作業(yè)船主甲板，再進(jìn)行二次切割（一般采用破壞性切割），切割成適合的長(zhǎng)度，方便運(yùn)輸、固定及存放。

在立管上部平臺(tái)承重梁上安裝倒鏈組，并通過倒鏈組接力進(jìn)行立管短節(jié)的轉(zhuǎn)移，可以將立管短節(jié)轉(zhuǎn)移出導(dǎo)管架內(nèi)部，這是常規(guī)立管拆除方法。但是立管上部平臺(tái)甲板通常布置了大量的生產(chǎn)設(shè)施，操作空間受限，影響倒鏈組的布置。同時(shí)也會(huì)影響立管分段切割的長(zhǎng)度和轉(zhuǎn)移效率。而且安裝倒鏈組時(shí)，需要在平臺(tái)甲板上焊接多組吊耳，還需要進(jìn)行大量的焊接及現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)工作，所以常規(guī)的施工方法操作流程較多，而且施工效率較低。

1.2 導(dǎo)管架內(nèi)部立管及結(jié)構(gòu)件拆除新方法

導(dǎo)管架內(nèi)部立管的拆除工作，關(guān)鍵是要將分段切除后的立管短節(jié)轉(zhuǎn)移出導(dǎo)管架，并最終由浮吊吊機(jī)完成回收工作，常規(guī)方法是通過倒鏈組利用平臺(tái)下部空間將立管短節(jié)的向水面以上轉(zhuǎn)移?？紤]到導(dǎo)管架內(nèi)部空曠，而且生產(chǎn)設(shè)施較少，可以在水下利用導(dǎo)管架的內(nèi)部空間進(jìn)行立管短節(jié)及結(jié)構(gòu)件的向水下轉(zhuǎn)移，以重力錨作為導(dǎo)向，在潛水員和浮吊吊機(jī)的配合下，轉(zhuǎn)移出導(dǎo)管架內(nèi)部，具體施工方法如下：

（1）根據(jù)導(dǎo)管架的內(nèi)部空間，尤其是要考慮導(dǎo)管架內(nèi)部拉筋的分布情況，確定立管每段切割的長(zhǎng)度；

（2）切割順序?yàn)閺牧⒐芟虏恐辽喜?，確定立管第一段的切割長(zhǎng)度后，在第一段立管切除點(diǎn)上方導(dǎo)管架拉筋上安裝倒鏈，并收緊倒鏈，該倒鏈組承擔(dān)切除后的立管短節(jié)重量；

（3）在水下設(shè)計(jì)位置安裝重力錨，重力錨上方配置滑車導(dǎo)向，并將拖拉鋼絲繩穿過滑車，拖拉鋼絲繩一端與浮吊吊機(jī)相連，另一端與第一段立管切除短節(jié)相連。拖拉鋼絲繩經(jīng)過重力錨配置的滑車導(dǎo)向，可以提供近似水平的拖拉力，可以有效地實(shí)現(xiàn)立管切除短節(jié)從導(dǎo)管架內(nèi)部轉(zhuǎn)移；

（4）進(jìn)行第一段立管短節(jié)的切割，同時(shí)進(jìn)一步收緊倒鏈，確保倒鏈可以承擔(dān)切除后的立管短節(jié)重量；

（5）第一段立管短節(jié)的切割完成后，通過倒鏈下放立管短節(jié)，同時(shí)通過吊機(jī)收緊拖拉鋼絲繩，立管短節(jié)在倒鏈和拖拉鋼絲繩的相互作用下，逐步導(dǎo)出導(dǎo)管架，如圖3 所示；

（6）立管短節(jié)導(dǎo)出導(dǎo)管架內(nèi)部后，放松拖拉鋼絲繩和倒鏈，將立管短節(jié)放置在海床，斷開拖拉鋼絲繩及倒鏈和立管短節(jié)的連接；

（7）由潛水員水下連接吊機(jī)和立管短節(jié)，吊機(jī)將切除后的立管短節(jié)回收，如圖4 所示；

（8）重復(fù)上述操作可以使立管逐段切除，并通過倒鏈下放配合使用拖拉鋼絲繩將切除后的立管短節(jié)轉(zhuǎn)移出導(dǎo)管架，吊機(jī)將切除后的立管短節(jié)回收；

圖3 切除后的立管短節(jié)進(jìn)行轉(zhuǎn)移

圖4 吊機(jī)完成立管短節(jié)回收

（9）對(duì)于最后一段立管短節(jié)，需要在上部平臺(tái)甲板安裝一組倒鏈，進(jìn)行最后一段立管的下放及倒出工作，如圖5 所示；

圖5 最后一段立管短節(jié)的拆除

（10）最后將拆除的立管回收至主作業(yè)船主甲板，再進(jìn)行二次切割（一般采用破壞性切割），將立管切割成適合的長(zhǎng)度，方便運(yùn)輸、固定及存放。

立管新拆除方法是通過利用導(dǎo)管架水下內(nèi)部空曠空間，有效提高立管切割長(zhǎng)度，解決平臺(tái)上部空間受限問題，減少倒鏈組布置，及后期平臺(tái)甲板焊接使用后現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)工作。新方法相比常規(guī)的施工方法操作更便捷，而且施工效率較高。

2 施工過程關(guān)鍵點(diǎn)

本文提供了一種有效的導(dǎo)管架內(nèi)部立管及結(jié)構(gòu)件新型拆除方法，施工過程中應(yīng)著重注意一些細(xì)節(jié)處理，主要包括以下幾個(gè)方面。

2.1 拆除前三維立體模擬介入

在立管及結(jié)構(gòu)件切割拆除前，由于導(dǎo)管架內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，立管附近結(jié)構(gòu)件較多，需要通過三維模擬軟件將整個(gè)導(dǎo)管架及內(nèi)部立管結(jié)構(gòu)件進(jìn)行模擬建模，這樣可以清晰地了解立管所在內(nèi)部結(jié)構(gòu)及情況，可為后續(xù)切割及吊裝回收做好準(zhǔn)工作，以免造成附近結(jié)構(gòu)件的破壞。

2.2 立管切割長(zhǎng)度及位置選擇

根據(jù)三維模擬建模情況，選擇立管切割的長(zhǎng)度及位置，以免造成與附件其他結(jié)構(gòu)件碰撞或者卡住等情況，有效提高水下施工的成功率，避免多次返工[3]。

2.3 重力錨水下布置

水下重量錨布置及選取更為關(guān)鍵，位置布置需要滿足以下幾個(gè)要求：保證重量錨與導(dǎo)管架、施工船吊機(jī)距離合理；選取好重量錨與導(dǎo)管架內(nèi)部立管合適角度，確保立管順利從導(dǎo)管架內(nèi)部導(dǎo)出；選取好施工船吊機(jī)與重量錨角度，確保導(dǎo)向?qū)α⒐苡行Щ厥铡?/p>

2.4 回收過程安全措施

導(dǎo)管架內(nèi)部立管及結(jié)構(gòu)物回收過程涉及多個(gè)倒鏈組傳遞，倒鏈型號(hào)選取及綁扎過程需要重復(fù)確認(rèn)，避免傳遞過程中切割的立管及結(jié)構(gòu)件脫落及損傷其他結(jié)構(gòu)件。吊機(jī)吊裝回收過程中，潛水員要遠(yuǎn)離切割的立管及結(jié)構(gòu)件觀察回收狀態(tài)，避免潛水員受傷。

3 結(jié)論

將切割后的立管分段倒出導(dǎo)管架內(nèi)部是立管拆除的關(guān)鍵，傳統(tǒng)的拆除方案是利用在上部平臺(tái)甲板布置倒鏈組，通過倒鏈組傳遞，逐步將切割后的立管短節(jié)轉(zhuǎn)移出導(dǎo)管架，該方法受到操作空間的限制，施工效率較低。

本文以重力錨作為水下導(dǎo)向，有效地利用導(dǎo)管架內(nèi)部空間，使用拖拉鋼絲繩通過水下導(dǎo)向?qū)⒘⒐苓M(jìn)行分段倒出導(dǎo)管架，常規(guī)拆除方法相比有許多優(yōu)勢(shì)。

（1）由于不受平臺(tái)上部空間限制，且導(dǎo)管架內(nèi)部空間較大，切割的立管時(shí)可操作空間大，因此，選取立管切割的長(zhǎng)度可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況盡量加長(zhǎng)，切割段數(shù)將會(huì)較少，改變了施工方法，效率大幅提升。

（2）切割后的立管回收路徑，經(jīng)過導(dǎo)管架內(nèi)部，從導(dǎo)管架底部，海床上部回收，避免對(duì)平臺(tái)上部重要結(jié)構(gòu)件造成損壞，導(dǎo)管架內(nèi)部水下部分結(jié)構(gòu)件相對(duì)較少，且為非重要部件，其安全性更有保證。

（3）以重力錨布置作為水下導(dǎo)向，同時(shí)吊機(jī)配合操作，對(duì)切割后的立管回收更為簡(jiǎn)便，靈活性和可操作性更強(qiáng)。

（4）倒鏈組主要集中布置在水下，減少了平臺(tái)甲板吊點(diǎn)布置和焊接工作，省去了大量的后期平臺(tái)甲板焊接使用后現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)工作，也降低了對(duì)甲板結(jié)構(gòu)梁的破壞程度。

這些導(dǎo)管架內(nèi)部立管及結(jié)構(gòu)件拆除的施工的特點(diǎn)，在常規(guī)項(xiàng)目中非常少見。通過該方法在項(xiàng)目中的實(shí)際應(yīng)用，證明該立管拆除方法可以在很大程度上提高施工效率，同形成了一套完整的施工流程，對(duì)后續(xù)同類工程項(xiàng)目有著重要的參考意義。