深水海底管道铺设发展综述.pdf

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1、第4卷第5期海洋工程装备与技术V01．4，No．52017年10月OCEANENGINEERINGEQUIPMENTANDTECHNOLOGYOct．。2017深水海底管道铺设发展综述黄钰，包佳(海洋石油工程股份有限公司，天津300451)摘要从技术和装备两个方面介绍了当今世界深水海底管道铺设领域的发展情况。在铺设技术方面，围绕几种主流的海底管道铺设方法，针对其技术特点、优势劣势展开介绍，提出了制约海底管道铺设能力的关键因素；在铺设装备方面，分别针对施工能力、工程业绩、船舶参数等关键点介绍了当今世界几艘最先进的深水铺管船。描述了先

2、进的深水装备对海底管道铺设发展的重要影响，指出了我国深水铺管装备的发展趋势。关键词深水；海底管道；铺设方法；铺设装备中圈分类号U175．5；U615．35文献标志码A文章缩号：2095—7297(2017)05一0281一06DevelopmentinDeepwaterPipeLayingHUANGYu，BAoJia(OffshoreOiZEngineeringCo．，Ltd．，Tianjiin300451，China)AbstractWeintroducethepipelayingdevelopmentintheworldfro

3、mtheaspectsoftechnologyandequipment．Forpipelayingtechnology，themainpipelayingmethodsareintroducedaccordingtothetechnologyadvantagesanddisadvantages．Thekeyrequirementforpipelayingcapacityisalsodescribed．Forpipelayingequipment,themostadvancedpipelayvesselsareintroducedw

4、iththeirlayingcapacity，engineeringachievements，vesselparameters，ete．Theimportanceanddevelopingtrendfordeepwaterpipelayvesselaredescribed．Keywordsdeepwater；subseapipeline；layingmethod；layingequipment0引言1．1S-lay随着海洋工程技术的迅猛发展，海洋石油开发已从浅海走向深海。而作为该领域重要组成部分的海底管道铺设，无论是从技术上还是从

5、装备上都已达到了一个较为成熟的阶段。特别是在墨西哥湾、北海、南中国海等环境条件复杂的深水海域，越来越多的铺管船留下了它们的海洋开发足迹。本文重点从铺设技术和铺设装备的角度，对深水海底管道铺设发展进行综述。1深水海底管道铺设技术在深水海域，拖拉法等传统的浅水管道铺设方法已不再适用，通常使用铺管船来进行海底管道的铺设安装。而用铺管船来进行海管铺设又具体包括“S-lay”J—lay“Reel—lay”以及其他一些铺设方法。S-lay依托铺管船，在铺管船的尾部布置可调节旋转角度的托管架，如图1所示。依据铺设能力的不同，托管架的长度也不同。

6、在船中和船尾之间布置张紧图1S-lay托管架Fig．1S-laystinger收稿日期：2017—06-22作者简介：黄钰(1985一)，男，工程师，主要从事海底管道及深水立管结构设计工作。海洋工程装备与技术第4卷器，如图2所示。在管道铺设过程中，张紧器紧紧抓住管道一端，沿着托管架下放管道。通常说来，张紧器张力越大，托管架的尺度越长，则相应的铺管能力越强。图2S-lay张紧器Fig．2S-laytensioner在铺管船的尾部以及托管架上，布置可调节高度的滚轮，用来支撑铺设中的管道。通过调整滚轮的高度，可以调节铺设过程中整个管道系

7、统的受力情况。在自身重力和托管架支撑力的作用下，铺设中的管道自然弯曲成“S”形状[1]，如图3所示。在铺设过程中，整个管道系统可分为上弯段和下弯段E21，在上弯段和下弯段之间的部分通常称为中间段。在管道安装设计时，为提高整个铺管系统的安全性，应尽量将铺设中产生的应力载荷集中在管道的上弯段。图3S-lay铺管示意图Fig．3S-laypipelayingsketch与其他铺设方法相比，S-lay具有铺设效率高、在铺设过程中不会产生塑性变形的特点。它也是我国目前应用最为广泛的一种海底管道铺设方法。S-lay可以铺设带有混凝土配重层的管

8、道。不过随着铺设水深的不断增加，S-lay对张紧器和托管架的要求也越来越高。特别是托管架，大尺度的托管架对海管铺设有着极大的帮助。S-lay目前的铺设深度纪录已接近3000m，而其铺设中应用的托管架长度已达到140m。未来，随着铺设深度的继续增加，