膨胀弯整体打捞技术

蔡长松+陈晓明+张建康+王杰文

【摘 要】海底管道是海上油气田的生命线，对海上油气田的开发、生产与产品外输起着关键的作用。膨胀弯是海底管道的重要区段，同时，由于其位置和结构的特殊性，膨胀弯也是极易受损的海管区段。论文依托南海某生产项目，分析膨胀弯更换后整体打捞难点，总结阐述破损膨胀弯的整体打捞技术要领。

【Abstract】Subsea pipeline is the lifeline of offshore oil industry， its very essential for offshore oil development， producing and out-transporting. Spool pieces are the important parts of subsea pipeline， meantime， they are the high damage risk part since their position on the pipeline and special structure. Relying on a production project in the South China Sea， this paper analyzes the difficulty of the integral salvage after the replacement of the spool pieces ，summarizes the technical essentials of integral salvage of damaged spool pieces.

【關键词】膨胀弯；打捞；索具设计

【Keywords】 spool bend； salvage； rigging design

【中图分类号】TE5 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）05-0157-02

1 引言

膨胀弯是海底管道与基盘管汇、平台等海底结构物之间的一段过度管线，能够有效吸收海管热胀冷缩过程中的膨胀量，对海管具有很好的保护作用。

海底管道在服役期间会由于腐蚀、外物撞击等原因产生破损泄漏，污染环境，需要及时对破损段进行修复或者更换。膨胀弯一般位于海上生产平台或者油轮下部，在货物吊装范围内，易受到落物的撞击，膨胀弯两侧是法兰连接，极易受到渔网拉挂，因此，膨胀弯段是海管受损的高概率区段。

本文依托南海某生产项目，分析破损膨胀弯更换后整体打捞难点，阐述整体打捞技术要领。

2 膨胀弯破损更换

膨胀弯作为整条海底管道的薄弱一节，经常会由于腐蚀，外物撞击，渔网拉挂等原因产生变形破损，通常的修复方法是：查找确认漏点，漏点较小时进行临时封堵修复，继续生产，破损严重时，则进行整体更换。

膨胀弯整体更换的步骤简单总结为：

①成立项目组，确定膨胀弯更换方案，动员；此步骤中确认并落实施工资源，技术方案，预制新的膨胀弯，组织项目各资源按计划动员到位，前往现场进行施工。②膨胀弯更换施工船舶就位，通知油田，输油管线停产泄压；海底输油管线是油气田的生命线，每时每刻关系着油气田产量，膨胀弯更换作业要紧凑高效，一切以节省停产时间为先[1]。③确认海管泄压完成后，施工船舶下放潜水员，拆除破损膨胀弯两端法兰；潜水作业拆除膨胀弯，必须在管线泄压之后立即进行，既保证潜水员安全，又保障停产时间最短。④施工船舶吊机移除破损膨胀弯，暂存海底；破损膨胀弯暂存海底的目的是，如果新膨胀弯出现安装故障且无法短时间内解决，则将老膨胀弯回装，漏点处临时补漏处理，暂时恢复油田生产，待新膨胀弯故障排除后，继续进行膨胀弯更换作业。⑤施工船舶下放新膨胀弯，潜水员水下安装新膨胀弯，两侧法兰加力密封[2]。⑥更换膨胀弯后，整条管线试压，确认膨胀弯安装状态良好。⑦试压通过后，油田恢复生产，施工船舶打捞破损膨胀弯出水，吊放到运输拖轮上，运回陆地进一步分析处理。⑧项目复员，释放资源。膨胀弯通常整体尺寸较大，整体长度约几十米，且形状不规则，打捞出水过程中不易控制其姿态和摆动幅度，尤其在海况条件较恶劣时，存在较高的和打捞船船体相碰撞的风险，所以膨胀弯整体打捞是这项作业中风险较高的步骤。

3 膨胀弯打捞吊点设计和索具准备

现场工程师依据原膨胀弯完工图，设计打捞索具，以及索具吊点位置，如下图1。

潜水员在潜水监督指挥下，根据吊点设计图水下测量确定索具吊点位置并标记清理。

吊机携带膨胀弯打捞索具入水，潜水员在清理好的吊点位置连接索具。

潜水员水下用尼龙绳在旧膨胀弯首尾两端各做一个O型环，长度3米左右，用于出水前水下机器人连接控制尾绳。

潜水员在膨胀弯两端绑水下信标，以便水下机器人寻找目标，也可以在甲板上随时监控膨胀弯水下所处位置和姿态，防止在膨胀弯水下回收接近船体时发生碰撞。

潜水员最终确认索具连接无误，具备打捞条件。

4 膨胀弯整体打捞回收

潜水员检查吊装索具安装无误后，吊机启动，将膨胀弯试吊离海底，潜水员再次检查膨胀弯吊装姿态，如发现吊装索具设计有明显缺陷，或吊装存在失稳风险，则停止吊装，将膨胀弯下放到海底，解除风险后再次吊装。

试吊通过后，吊机继续回收钢丝绳，将膨胀弯从海底吊起，此时潜水员回到甲板，水下机器人入水，监控回收膨胀弯至25米水深位置。

甲板人员准备尾绳用于出水时候控制膨胀弯姿态和摆动：尾绳需准备四条，两长两短，长的两条各50米，短的两条各12米，长的作为回头缆，供打捞船舶甲板使用，短的作为单股尾绳，供膨胀弯运输拖轮使用，长短各一条尾绳同时系固在一水下机器人钩上，短尾绳用防水胶布绑在长尾绳上，每隔3米绑一处，防止水下打漂，缠到水下机器人螺旋桨。[3]

甲板人员在船中位置下放带水下机器人钩的尾绳，水下机器人水下将水下机器人钩连至膨胀弯上预装的O形环上，甲板人员收紧两条长尾绳，控制住膨胀弯出水姿态。

继续回收吊机钢丝绳，将膨胀弯吊离水面，甲板人员继续收紧两条长尾绳，稳住膨胀弯，防止其摆动幅度过大。

此时，吊机继续回收小臂，将膨胀弯靠近施工船舶船舷，直至施工船舶甲板人员能够解开系在长尾绳上的短尾绳；

施工船舶甲板人员解除系固短尾绳的胶带，使短尾绳自由下垂；

吊机向外摆至最大摆幅，使膨胀弯远离施工船舶，此过程中，施工船舶甲板人员始终收紧尾绳控制膨胀弯摆动幅度和位置，待膨胀弯稳定后，运输拖轮靠泊施工船舶接收膨胀弯；

运输拖轮就位后，下放吊机直至拖轮水手抓住短尾绳，在拖轮水手指挥下，吊机继续下放膨胀弯到拖轮甲板，拖轮水手解钩吊机；

施工船舶甲板人员放松长尾绳，同时拖轮水手迅速回收长尾绳，将尾绳全部收至拖轮甲板，此过程中需要注意动作要同步，防止尾绳入水太多，搅入施工船舶或者拖轮螺旋桨。

运输拖轮回传尾绳和定位信标给施工船舶。

膨胀弯整体打捞完成，由运输拖轮运回陆地做进一步处理。

5 总结

膨胀弯整体打捞是一项风险较高的作业，本项目中，精心设计膨胀弯打捞步骤，并结合打捞步骤，对打捞索具的设计进行优化演练，在各步骤中紧密衔接使用，能够有效控制整体打捞作业风险，整个打捞作业一气呵成，效率很高。

此次整体打捞技术在项目中成功运用，值得借鉴和推广，可应用于类似的水下结构物打捞作业。

【参考文献】

【1】惠胜利.海底膨胀弯拆除方法浅析[J].中国水运月刊，2016，16（2）：323-324.

【2】娄睿.海上膨胀弯安装施工技术[C].第八届中国国际救捞论坛论文集，2014：41-43.

【3】薛士辉，郝晓楠.大型膨胀弯在南海某气田项目中的装船运输计算分析[J].机械工程师， 2016 （05）：22-24.