桩基式水下终端管汇调平工艺

王亮

摘 要：近年来随着我国海洋油气资源开采的蓬勃发展并逐步走向深水，水下海管终端管汇的应用逐渐增多。其中水下管汇的水平度对后续海管连接以及投产运行均有着重大影响。文章主要介绍了一种针对桩基式水下终端管汇的调平装置，该调平装置具有结构简单、成本可控、工艺可靠的特点，并在实际生产项目中取得了良好的效果。

关键词：海管终端管汇；水下基盘；PLEM；调平

中图分类号：TE95 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）04-0115-02

Abstract： In recent years， with the vigorous development of offshore oil and gas resources exploitation in China and gradually moving towards deep water， the application of underwater pipeline terminal sink is gradually increasing. Among them， the level of underwater manifold has a significant impact on the subsequent pipeline connection and operation. This paper mainly introduces a leveling device for pile foundation type underwater terminal manifold. The leveling device has the characteristics of simple structure， controllable cost and reliable technology， and has achieved good results in practical production projects.

Keywords： sea tube terminal manifold； underwater base plate； PLEM； leveling

1 背景介绍

近年来随着我国海洋油气资源开采的蓬勃发展并逐步走向深水，为实现管道交汇、系统控制等功能，水下海管终端管汇（Pipeline End Manifold，简称PLEM）的应用逐渐增多。其中桩基式PLEM具有结构简单、成本低、稳定性好等优点，在海洋工程领域有着广泛的应用。

恒逸实业（文莱）有限公司在文莱穆阿拉港东侧的大摩拉岛（Pulau Muara Besar）投资建立一座石油化工炼厂，并需新建一套单点系泊和海底管线系统用于接收进口陆域工厂生产所需的原油和凝析油（以下简称PMB石化项

目）。该单点系泊系统中包含一个系泊浮筒、海管终端管汇（PLEM）、系泊桩基及锚链、水下软管、漂浮软管、系船缆等结构。

其中海管终端管汇（PLEM）采用了打入式桩基结构，包括管道、管件、阀门、法兰、结构和桩基等结构，主要作用为连接通往陆地的海底管线和单点浮筒上通往油轮的管线。

2 PLEM的调平工艺

2.1 项目需求

水下管汇的水平度关系到后期的管线回接， 其水平精度直接影响到平台的安全性、适应性、使用寿命等各种性能，直接影响项目的投产，是现场施工的关键。通常水下结构物的调平会使用带有液压夹具的专用调平器进行，此类调平器具有设备完善、调平力大、可靠性高等优点，但同时此类调平器需要在水下结构物上提前配置专用夹持结构，并且调平器的使用成本高、操作复杂，对于小型项目的海上安装具有较大的成本压力。

本次PMB石化项目中经前期土质调查，施工海域土质较软，海床表面存在大量淤泥，PLEM在施工过程中存在一定的调平风险，同时受限于项目成本，不能使用传统的液压调平器和Gripper的组合，因此需要设计一款简易有效的调平装置，在完成打桩作业后对PLEM进行调平。

2.2 调平装置

2.2.1 PLEM与桩基连接形式

在設计该款调平装置时，充分考虑了本项目PLEM的特点。本次PMB石化项目的PLEM采用打入式桩基设计，在完成打桩后将使用螺栓将PLEM的套筒与钢桩相连接，已使PLEM达到固定在海床的目的，PLEM的具体连接形式如图1、图2所示：

2.2.2 调平装置作用原理

根据上述PLEM的结构形式，设计了一款调平装置，结构如图3所示。

在完成PLEM钢桩打桩作业之后，如果PLEM的水平度不满足要求，需要进行调平作业时，可以使用浮吊将调平装置插入PLEM低点的钢桩之中，调平器将PLEM套筒内已完成打桩的钢桩作为基础，使用吊带与倒链将调平器与PLEM进行连接，通过收紧倒链将PLEM向上提拉，在提拉到位后通过螺栓将PLEM的套筒和钢桩进行连接固定，以达到调平的目的，使用原理如图4所示。

在方案设计过程中，经评估，向上提拉PLEM的一角需要的调平力约为80吨，因此在PLEM每个桩腿处均设计了4个吊点，与调平装置上的4个吊点相对应，每个吊点的安全工作载荷均为25吨，4个吊点总计能够提供100吨的调平力，满足项目的调平需求。如果在其他项目中对于调平力有更高要求，可以增强吊点强度，以增加调平能力。在使用过程中可以通过张力卡环读出每个吊带张力大小，以便随时监控调平力的大小。在调平期间，可通过潜水员或ROV实时监控安置在管汇基盘上的牛眼，以便监控调平期间管汇基盘的实时水平度参数，待水平度参数满足设计规格书要求时，停止调平作业，转而由潜水员通过螺栓将PLEM的套筒和钢桩进行连接固定，从而使水下管汇的主体和桩基连成一个整体。

3 实际工程应用效果

上述调平装置在PMB石化项目中进行了实际应用并效果良好，PLEM在安装完成后取得了良好的水平度。

参考文献：

[1]杨盛，颜文涛，高磊.水下结构物调平技术研究[J].机械设计与计算，2016（4）.