深水海底管线封堵器安装工艺研究.pdf

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1、机械工程师MECHANICALENGINEER囊圈————————————————■龋■————一颜文涛。杨盛，高磊，郑申奎(深圳海油工程水下技术有限公司，广东深圳518067)摘要：管道封堵器是海管应急维修的关键设备，其安装效果直接关系到管线维修的成败。国际上相关设备和安装工艺已经较为成熟，而国内尚处于封堵器研制的起步阶段，其安装工艺亦属于空白。文中总结了国外深水封堵器的安装过程及整个过程中应注意的问题，为国内深水封堵器的研制、改进秘参后的水下施工提供了借鉴。关键词：应急维修；封堵器：安装工艺中图分类号：TE973文献标志码：B文章编号：1002—2333(2016)08—

2、0155—020引言自20世纪80年代至今，国内的海洋石油产业经历了30多年的发展，很多海底管线已达到使用年限或超期服役，而且渔业活动对于管线的损伤时有发生，为了应对类似的突发情况，需提前配备好相应的封堵抢修作业设备和工具。管道封堵器在海底管道维抢修作业中的应用较为广泛，不仅可以缩短作业时间，而且可以减小管内油气介质放空损失，是维抢修作业最为关键的设备，其封堵效果对维抢修工作具有决定性的作用【ll。管道封堵器首先由挪威的PSI(PluggingSpecialistsInternational)公司提出，于1999年5月全球首次成功实施安装，并于同年11月解封并安全取回。经过十

3、几年的发展，当前国际上成熟的管道封堵器分别为美国的TDW公司和英国的StateGroup公司所掌握。国内的封堵器尚处于研制阶段，并且相关的水下施工经验非常有限，尚无法为深水海底管线维抢修提供有效的支持121。国内前期铺设的海底管线，多位于水深较浅的渤海和南海、东海的较深水海域，随着海洋石油工业的发展，当前，南海的部分海底管线水深已达上千米。在渤海水域，近几年来，使用空气潜水员自主完成了多次封堵和维抢修施工作业闼。但在(较)深水海域，基于ROV操作的管道封堵设备和施工技术仍处于空白阶段。本文总结了国外深水封堵器的安装过程及整个安装过程中应注意的问题，为国内深水封堵器的研制、改进

4、和今后的水下施工提供了借鉴。1安装工艺深水封堵器的安装工作主要分为施工准备、管线切割和ROV操作安装三个关键步骤。J．J施工准备对于松软海床上露出的管线，当发现管线问题段后，首先要采用吸泥泵或大流量悬吹式挖沟机或类似设备，在管线下方挖出至少0．5In深的坑洞(长度根据实际需要调整)，保证足够的空间进行后期的管线切割和封堵维修。如损伤管段埋设于海床下，首先需用管线探测器基金项目：国家科技重大专项“深水水下应急维修装备与技术”(20l1ZX05027—005)(TSS440或类似设备)准确定位管线位置，避免浪费宝贵的封堵抢修时间。吸泥作业施工完毕，需进行相应的调查，确保后期足够的

5、施工空间，避免再次吸泥作业，扬起海床沉积物，对后期管线封堵造成影响。对于硬质海床上的管线，由于切割海床需要专业设备，而且动复员、施工周期长。相对经济的做法是准备相应的支架，对管线进行提升、支撑，以保证后期施工空间。管线提升的高度需由后期施工人员提出并经过计算核实，如有需要，可安装2～34"阶梯型的支架，避免提升期间管线变形，从而导致封堵作业无法进行。J．2管线切割管线切割有爬管器、闸刀锯、钻石线切割锯等多种方式。因深水封堵作业处于潜水员无法抵达的深度或需相关水深，饱和潜水员可以抵达，但由于动复员饱和潜水设备和人员均需要较长的周期，既不能及时应对管线封堵维修的需要，也非常不经济

6、。而且，采用钻石线切割方式进行相关施工，由于其与管线接触面小，管线轴向四周受力均匀，管线椭圆度基本不受影响。鉴于上述分析，深水封堵维修，建议采用ROV携带钻石线切割锯的方式进行相关施工。切割完毕，对切口和椭圆度进行观察测量，满足要求后，进入封堵作业阶段。J．3ROV操作安装ROV操作安装为封堵器安装作业中的关键步骤，主要又包括封堵器下放和安装两步。由于封堵器的复杂性，当前其重量普遍在1t以上，ROV携带存在很大的困难，因此，其下放主要采用吊装下水的方式。封堵器下水前，先将4个液压缸与其他油路注满油，拔下油源飞头的保护盖，将油源飞头与封堵器连接，并使管路内充满油，同时使球阀处于

7、开启状态。吊装下水后，在定位系统的指引和ROV的协助下，将封堵器尽可能靠近管线切口位置。随后，ROV调整相关封堵器姿态，将封堵器推人管线内至封堵器四周挡板均与管线切口位置平齐。ROV将封堵器索具解扣并放置于侧面，吊机回收至甲板。ROV将液压管快速接头与封堵器预留端口连接后，网址：www．jxgcs．corn电邮：hrbengineer@163．corn2016年第8期l155机械工程师M基CHANICAL基NGlNEERDSG自动变速器结构分析与故障诊断梁迁(四川信息职业技术学院，四川广元628017)