一种退役柔性软管的经济性回收方法

黄 峰*

（海洋石油工程股份有限公司）

0 引言

常规柔性软管回收作业大多使用张紧器和辊筒及辊筒驱动装置配合进行，辊筒和辊筒驱动设备的尺寸较大、费用较高，对船舶甲板面积和甲板承载能力有一定要求。这使得一些甲板面积不大的中小型工程船舶无法承担常规柔性软管回收工作。若选用大型船舶，则必将提高项目成本。本文以某国外项目为例，介绍了一种新的软管回收方法。

1 项目概况

某国外海域有一艘FPSO 到达服役年限，相关的柔性软管、中水浮筒、水下管道终端管汇等设施需要一并拆除回收。施工海域水深约为74 m，需要回收的柔性软管数量为5 条，每条长度约为237 m。待回收的5 条柔性软管均由Wellstream 厂家生产，结构形式也完全一致，其具体参数可见表1。

表1 柔性软管参数表

2 常规柔性软管回收方法

常规回收方法为根据软管规格参数制作软管回收卡具，在潜水员或ROV 配合下完成回收卡具的水下安装，然后在船舶吊机的配合下，将卡具连同柔性软管一同回收到主作业船的甲板上。工作按照柔性软管铺设的逆序施工方法，通过张紧器和辊筒配合，将回收至甲板的柔性软管盘绕到辊筒上，从而实现柔性软管的回收。

3 新的软管回收方法

3.1 回收流程

常规软管回收时使用的辊筒及辊筒驱动设备租赁费用较高，且设备体积较大，需要较大的主作业船甲板空间，即较高级别的主作业船，增加了成本。该待回收柔性软管已经服役24 a，不再具有重新铺设使用的价值，因此从降本增效的出发点考虑，提出了一种不使用辊筒及辊筒驱动设备，最大程度降低船舶级别的软管破坏性回收方法，具体的回收流程如下。

（1）制作软管拖拉头

常规柔性软管回收使用的回收卡具较为笨重，单凭潜水员或ROV 较难控制安装，其多与卡具定位和控制工作配合使用，成本较高。现通过制作配对法兰并在法兰上焊接吊耳的方式，制作了简易的柔性软管回收拖拉头，如图1 所示。

图1 软管拖拉头结构（单位：mm）

（2）柔性软管与管道终端管汇断开

考虑到柔性软管与管道终端管汇法兰连接处存在较多海洋生物，会对潜水员水下软管断开作业产生影响，因此提前下放ROV，搭载海洋生物清理设备完成法兰连接处的海生物清理工作。待海洋生物清理完成后，潜水员使用液压扳手在吊装撑杆的配合下拆除柔性软管连接处的法兰螺栓，然后使用法兰劈开器使柔性软管法兰与管道终端管汇法兰分离。在软管下放至海床前，完成柔性软管拖拉头的安装工作，如图2 所示。

图2 吊装撑杆配合下进行软管法兰螺栓拆除

（3）柔性软管固定卡子回收

为了确保柔性软管可以可靠地固定在中水浮筒上，不会在海流的带动下与浮筒分离。在敷设安装柔性软管时，可以通过安装固定卡子将软管固定到中水浮筒上。因此，在柔性软管回收前，需要解除柔性软管与中水浮筒之间的固定。为ROV 搭载海生物清理设备进行固定卡子螺栓处海生物清理工作，然后潜水员潜至中水浮筒固定卡子连接螺栓处，使用液压扳手或螺母劈开器解除固定卡子连接螺栓。最后通过主作业船吊车将固定卡子回收至船舶甲板。

（4） 柔性软管回收

该项目采用不使用辊筒的破坏性柔性软管回收方法。由于没有使用辊筒和辊筒驱动设备，船舶的甲板空间需求低，降低了主作业船的级别，节约了项目成本。具体的甲板作业线布置可见图3。

图3 软管回收船作业线布置图

3.2 施工流程

具体施工流程为：（1）潜水员下水，将吊车下放的钢索连接到柔性软管拖拉头上，采用吊车收紧钢索，将拖拉头起吊至船艉托管架，并高于托管架标高约5 m；（2）吊车通过向船艏方向旋转吊臂，使柔性软管就位于托管架上；（3）启动船艉的海生物清理设备，清理回收至托管架的柔性软管上的海生物；（4）海生物清理完成后，吊机继续向船艏方向拖动柔性软管，使其通过张紧器；（5）启动张紧器，根据计算得到的张紧器夹持力固定柔性软管，并提供软管回收张紧力；（6）在吊车和张紧器的配合下，将柔性软管通过液压剪，并使其两端支撑在软管支架上；（7）解除吊车钢索与柔性软管之间的连接，依靠张紧器张力提供软管回收力；（8）根据用于回收盛装软管的集装箱尺寸，确定软管切割长度，并用液压剪进行切割；（9）切割后的柔性软管用船艏绞车拖拉至枕木上；（10）待枕木上的柔性软管摆满后，用吊车将切割后的软管吊装至回收用的半高箱内。

4 建模计算结果

通过使用OrcaFlex 10.2a 软件对回收的作业线布置进行建模分析，并对所有荷载情况进行时域模拟，最终获得柔性软管的动态响应。结果分析可见表2。

表2 柔性软管回收受力分析

从表2 可以看出，在有效波高不超过1.5 m 的情况下，只要选择的张紧器张力不小于245 kN，柔性软管就可以安全可靠地回收。

5 总结

对于达到服役年限不再具有重复使用价值的柔性软管，可以采用新的破坏性回收方法。与常规柔性软管回收方法相比，该回收方法不使用辊筒及辊筒驱动设备，降低了施工作业对船舶甲板空间的要求，进而降低了船舶级别，节省了项目成本。