海底管道總體施工流程

海底管道總體施工流程登陸拖拉2概述1管道后挖溝5立管、膨脹彎安裝4平管鋪設(shè)3內(nèi)容1、深淺水的界定海洋結(jié)構(gòu)物根據(jù)其作業(yè)水深分為淺水系統(tǒng)、深水系統(tǒng)、超深水系統(tǒng)，在海洋工程界具體定義這三類水深如下：海洋工程界：淺水：小于300m(1’000ft)深水：介于300m-3’000m(1’000ft-10’000ft)超深水：大于3’000m(10’000ft)此外，在海洋地理領(lǐng)域關(guān)于深淺水有如下劃分：淺水：小于180m(600ft)深水：介于180m-3’600m(600ft-12’000ft)超深水：大于3’600m(12’000ft)1、概述2、海上油氣田的組成半陸半海模式(水深<50m)1、概述A)海上平臺CEP/APP/WHPB)陸地終端C)海底管道系統(tǒng)外輸管道平臺間管道D)海纜2、海上油氣田的組成深水油氣田(水深>300m)未來的趨勢1、概述3、海底管道分類A)按輸送介質(zhì)分類：原油管道、成品油管道、天然氣管道、注水管道、混輸管道……B)按管道結(jié)構(gòu)分類：單層管、單層配重管、單層保溫配重管、雙層保溫管、雙層保溫配重管……C)按管道剛性分類：剛性管道、柔性管道D)按輸送介質(zhì)的相態(tài)分類：單相管道、混輸管道(兩相混輸、多相混輸)兩相混輸：氣液、液液、氣固、液固……多相混輸：油氣水混輸……1、概述4、海底管道的發(fā)展1954年，在墨西哥灣美國海域，Brown＆Root海洋工程公司鋪設(shè)了世界第一條海底管道；1973年，我國首次在山東黃島采用浮游法(屬于拖曳鋪設(shè)形式)鋪設(shè)了3條500米長的從海上系泊裝置至陸上的海底輸油管道；1、概述1982年2月，中國海洋石油總公司成立；1985年，由渤海石油海上工程公司(安裝公司的前身)在埕北油田采用浮游法成功鋪設(shè)了1600米長的鉆采平臺之間的海底輸油管道；中國海洋石油總公司自成立至今，相繼在渤海、東海、南海開發(fā)大量海上油氣田統(tǒng)計記錄2009年的統(tǒng)計世界鉆井記錄已進入超深水，水深達3,051m(10,011ft)，位于墨西哥灣美國海域Chevron公司的AC951，由Transocean(越洋)的DP鉆井船DiscovererDeepSeas創(chuàng)造的；世界最深的采油樹是位于墨西哥灣美國水域Shell公司的Silvertip–PerdidoSpar，水深達2,852m(9,356ft)；世界最深且已投產(chǎn)的浮式生產(chǎn)系統(tǒng)是位于墨西哥灣美國水域Anadarko公司的半潛式平臺IndependenceHub，水深達2,414m(7,920ft)；2001-2002年間，Saipem公司的Saipem7000成功在黑海最深2200m的海域鋪設(shè)兩條380km的海底管道(24in)，這在當(dāng)時被認為是世界最深的海底管道；我國目前已開發(fā)的最深油氣田為流化11-1油氣田，水深為310m；海工公司目前鋪設(shè)的最深海底管道位于南海文昌油田群，最大水深為153m，不過不是自己的船鋪設(shè)的。2、海管登陸拖拉1、概述2、登陸拖拉海底管道登陸工程的施工地域基本可以分為二大部分：陸地段和淺海段。綜合陸地段和淺海段的場地、地質(zhì)、環(huán)境等條件，按照海管拖拉的方向可分為：OnshorePulling及OffshorePulling。而海底管道登陸作業(yè)施工方案的選擇，受到施工地點的場地可用范圍、地質(zhì)、地貌、水深、潮流等諸多因素的限制，同時還需考慮施工方案的經(jīng)濟性、社會性以及對環(huán)境的影響。OnshorePullingOffshorePulling2、影響海底管道登陸作業(yè)的主要因素2、登陸拖拉在開始海底管道登陸作業(yè)前，充分熟悉登陸點附近陸地、海域的地質(zhì)調(diào)查和物探資料是非常重要的。必要時，可以到施工現(xiàn)場進行有針對性的調(diào)研工作。下面主要從以下幾個方面簡要介紹影響海底管道登陸作業(yè)的一些因素：登陸點場地情況；地質(zhì)、地貌特征；環(huán)境、水文條件；當(dāng)?shù)厝宋囊蛩亍?.1、登陸點場地情況2、登陸拖拉登陸點場地可用于施工區(qū)域的面積決定了是否可以在陸地布置大型設(shè)備，以及是否可以在陸地進行管道預(yù)制。登陸點附近的建筑物如房屋、堤壩、道路、魚塘等都會影響到可用區(qū)域的面積。而登陸點施工的大部分用地均來自于臨時征地，顯然，臨時征地的面積越大，征地補償費用也就越多，工程成本越高。如果登陸點場地沒有與較高等級的道路連接，同樣影響到大型設(shè)備的進場。道路的承載力不足，當(dāng)大型設(shè)備運輸車輛及吊車等通過時易造成路面塌陷，使車輛受困。而重新修建一條較高等級道路又會大幅增加工程成本。2.1、登陸點場地情況2、登陸拖拉堤壩房屋道路2.2、地質(zhì)、地貌特征2、登陸拖拉根據(jù)地質(zhì)調(diào)查和物探資料，詳細分析海管登陸段路由的地質(zhì)、地貌條件，分析淺地層分層情況以及各層的主要物質(zhì)成分構(gòu)成如淤泥、砂、粘土、礫石等，同時分析是否存在不規(guī)則地形如礁石、養(yǎng)殖區(qū)、不明遺棄物、凹坑和其他障礙物，以及地形、水深變化。對于海管登陸段路由上存在礁石的，一般可以通過爆破方式解決。2.3、環(huán)境和水文條件2、登陸拖拉根據(jù)當(dāng)?shù)亻L期觀測的環(huán)境、水文資料，對施工期間的潮差、流向、流速、常風(fēng)向、風(fēng)力、降水及能見度情況進行詳細分析，選擇適合當(dāng)?shù)丶爱?dāng)時環(huán)境、水文、氣象條件的海管登陸施工方案。3、實例2、登陸拖拉底拖法+鋪管船法是我們使用平率最高的海管登陸施工方法。在2007年的福建LNG項目中，成功使用該方法實施了二次海管登陸。3.1、施工流程2、登陸拖拉根據(jù)現(xiàn)場水文地質(zhì)條件、船舶資料、海管參數(shù)等確定施工方案；登陸點場地布置、預(yù)挖溝；船舶、設(shè)備入場；海管拖拉登陸；人工回填。其中第2、5項主要由分包商完成，我方提出技術(shù)要求和里程碑點。3.2、施工船舶2、登陸拖拉序號船舶名稱規(guī)格備注1寶彥海駁1號＋拖帶/守護拖輪1條可坐底駁船海管鋪設(shè)/管線對接/后挖溝2施工駁船＋拖帶/守護拖輪1條可坐底駁船海管預(yù)制3淺水拖輪或小型貨駁可坐底海管從預(yù)制駁船運至鋪管船4自航駁2條2000噸以上管材運輸5拋錨艇2艘可起拋5～7噸錨鋪管船、后挖溝船起拋錨6挖泥船2條

由預(yù)挖溝分包商租用7開啟運泥駁船6條

8交通艇1艘

9交通指揮船1艘

由海事局指定3.3、陸地預(yù)挖溝設(shè)備2、登陸拖拉序號設(shè)備名稱數(shù)量備注1陸地定位設(shè)備1套由登陸點分包商負責(zé)租用2挖掘機23裝載機1425噸汽車吊/85噸汽車吊各15運輸卡車46推土機17壓路機13.4、拖拉設(shè)備2、登陸拖拉序號設(shè)備名稱數(shù)量備注1200噸線性絞車1

2錨固點2

310噸絞車14300KW發(fā)電機1或陸地接電5250噸卡環(huán)21用1備650噸卡環(huán)27浮筒若干

8浮標2

9Φ20mm尼龍繩2捆

10Φ32mm鋼絲繩500米

11拖拉頭2

3.5、鋪管計算/拖拉力計算2、登陸拖拉首先應(yīng)確定主作業(yè)船的就位位置，原則是在滿足施工船作業(yè)水深的前提下盡可能減少海管拖拉距離；然后計算出該水深條件下海管鋪設(shè)張力和拖拉力的大小，進而校核拖拉設(shè)備的能力。鋪管計算：使用OFFPIPE軟件；拖拉力計算：拖拉力=海管水中摩擦力+海管陸地上摩擦力+鋼纜水中摩擦力+鋼纜陸地上摩擦力+鋪設(shè)張力(BottomTension)；2、登陸拖拉根據(jù)登陸點附近的空間確定場地布置和拖拉設(shè)備的擺放位置3.6、場地布置2、登陸拖拉根據(jù)詳設(shè)初步確定預(yù)挖溝的技術(shù)要求，如果海管拖拉距離過長超過了拖拉設(shè)備的能力，也可通過大開挖使主作業(yè)船的就位能更靠近登陸點。3.7、預(yù)挖溝2、登陸拖拉在海管登陸施工中，時常需應(yīng)用到一種臨時擋水結(jié)構(gòu)-圍堰，以便開挖管溝并防止回淤。圍堰一般可分為：土石圍堰、砼圍堰、鋼板樁圍堰、木籠圍堰、草土圍堰等，可根據(jù)當(dāng)?shù)夭牧闲拗筛鞣N形式的土堰；在流速較大的水域可采用木板樁或鋼板樁圍堰。3.8、圍堰2、登陸拖拉3.9、登陸拖拉步驟12、登陸拖拉3.9、登陸拖拉步驟22、登陸拖拉3.9、登陸拖拉步驟32、登陸拖拉3.9、登陸拖拉步驟42、登陸拖拉在完成海管的清管、試壓等預(yù)調(diào)試工作后，根據(jù)詳設(shè)要求對海管路由使用原土和塊石進行人工回填，并將登陸點附近的場地恢復(fù)原貌。3.10、人工回填、場地恢復(fù)3、平管鋪設(shè)1、鋪設(shè)方法分類海底管道平管鋪設(shè)方法主要有三種：鋪管船法、拖拉法和浮游法。2、海底管道鋪設(shè)方法2、鋪管船法鋪管船法鋪設(shè)海底管道的特點：較強的抗風(fēng)浪能力、廣泛的適應(yīng)性、靈活機動、流水線作業(yè)、作業(yè)效率較高等等。目前鋪管船已經(jīng)發(fā)展到了第四代，即箱體式鋪管船、船型式鋪管船、半潛式鋪管船和動力定位式鋪管船。2、海底管道鋪設(shè)方法2、鋪管船法：S-LAYS-Lay2、海底管道鋪設(shè)方法2、鋪管船法：J-LAYJ-Lay2、海底管道鋪設(shè)方法2、鋪管船法：REELLAYReelLay2、海底管道鋪設(shè)方法3、拖拉法外輸海底管道的登陸一般采用拖拉法；根據(jù)拖拉時海管的狀態(tài)，拖拉法分為底拖法和浮拖法。此外，海管登陸拖拉時，有時需要根據(jù)登陸點場地情況、自有設(shè)備情況、海管拖拉長度、拖拉力大小等因素綜合考慮是采用陸地絞車直接拖拉或是利用鋪管船船尾錨機進行反拖。下圖為陸地布置絞車直接拖拉的示意圖2、海底管道鋪設(shè)方法4、浮游法浮游法在東南亞比較常見，在海工公司不常用到。根據(jù)浮游時海管的狀態(tài)，浮游法可以分為水面浮游法和近水面浮游法。浮游法考慮因素較多，風(fēng)險較大。2、海底管道鋪設(shè)方法3、S-LAY鋪管工藝1、概述目前，海工公司已鋪設(shè)的海底管道都屬于淺水海底管道，主要是利用鋪管船采用S-Lay工藝進行鋪設(shè)的。S-Lay鋪管法的工藝特點可以簡單概括為三句話：以鋪管船為依托，以鋪管作業(yè)線為手段，并輔之以鋪管專業(yè)設(shè)備。鋪管船是載體：作業(yè)線載體、設(shè)備載體、人員載體；鋪管作業(yè)線是海管的二次加工站：12.192m(40ft)的海管在作業(yè)線內(nèi)一根根被接長，然后一根根被鋪設(shè)到海底；鋪管設(shè)備是安全作業(yè)的保證：張緊器、托管架、A/R絞車等等。2、S-Lay鋪管模型3、S-LAY鋪管工藝3、鋪管船目前，海工公司已有四條專業(yè)鋪管船，分別是海洋石油202、藍疆、濱海109和濱海106；此外，深水鋪管船海洋石油201在建。已有的四條鋪管船均為單作業(yè)線，并且作業(yè)線均在右舷；海洋石油201為三作業(yè)線，一條主線兩條輔線，主作業(yè)線位于船中。3、S-LAY鋪管工藝3、鋪管船：海洋石油201總長：204.65m垂線間長：185.00m型寬：39.20m型深：14.00m設(shè)計吃水：9.50m最大吃水：10.60m動力定位：DP-3設(shè)計航速：12節(jié)最大起重能力：4,000Te×43m甲板載重量：9,000Te作業(yè)水深：15m~3,000m鋪管形式：S-Lay張緊器：2×200Te適合管徑：6”~60”A/R絞車：1×400Te托管架：3節(jié)船舶入級：ABS&CCS建造年份：？3、S-LAY鋪管工藝3、鋪管船：海洋石油202總長：168.3m型寬：46.0m型深：13.5m設(shè)計吃水：8.0m最大起重能力：1,200Te×33m甲板載重量：5,000Te作業(yè)水深：10m~300m鋪管形式：S-Lay張緊器：2×100Te適合管徑：4”~60”A/R絞車：1×200Te托管架：2節(jié)舷吊：無船舶入級：ABS&CCS建造年份：2009年3、S-LAY鋪管工藝3、鋪管船：藍疆總長：157.5m垂線間長：153.5m型寬：48.0m型深：12.5m設(shè)計吃水：8.0m最大起重能力：3,800Te×30m甲板載重量：6,000Te甲板承載能力：10Te/m^2作業(yè)水深：6m~150m鋪管形式：S-Lay張緊器：2×73Te適合管徑：4”~48”A/R絞車：1×160Te托管架：2節(jié)舷吊：5臺/SWL：30Te船舶入級：ABS&CCS建造年份：2001年3、S-LAY鋪管工藝3、鋪管船：濱海109總長：93.50m垂線間長：91.44m型寬：28.35m型深：6.7m設(shè)計吃水：4.025m(4.0m)最大起重能力：318Te×24.4m甲板載重量：500Te甲板承載能力：5Te/m^2鋪管形式：S-Lay張緊器：1×67.5Te適合管徑：4”~60”A/R絞車：1×400Te托管架：1節(jié)舷吊：3臺/SWL：2×40Te1×50Te船舶入級：CCS建造年份：1976年改造年份：1987年3、S-LAY鋪管工藝3、鋪管船：濱海106總長：80.00m型寬：23.0m型深：5.0m最大吃水：2.5m最大起重能力：200Te×14.2m甲板載重量：500Te甲板承載能力：5Te/m^2作業(yè)水深：15m~3,000m鋪管形式：S-Lay張緊器：1×23Te適合管徑：4”~30”A/R絞車：1×22.5Te托管架：1節(jié)舷吊：無船舶入級：未入級，持證船建造年份：1974年3、S-LAY鋪管工藝4、鋪管準備工作項目文件詳細設(shè)計規(guī)格書調(diào)查資料規(guī)范其他參考文件施工方案船舶設(shè)備材料人員計劃CheckList作為一個工程項目，一個完整的鋪管過程包括圖中所示的各個環(huán)節(jié)；單純的從鋪管工藝來講，鋪管過程包括：起始鋪設(shè)、正常鋪設(shè)和終止鋪設(shè)。5、鋪管工藝流程CheckList船上設(shè)備吊機：起吊、轉(zhuǎn)移海管和設(shè)備，吊裝托管架錨機：固定船位，移船走管托管架：支撐海管等等6、鋪管關(guān)鍵設(shè)備作業(yè)線設(shè)備張緊器：夾持海管，提供張力A/R絞車：棄管和回收海管對中和支撐滾輪：組對、支撐、傳輸海管等等組對、焊接設(shè)備對管器：內(nèi)和外，組對海管焊接設(shè)備：焊接海管等等節(jié)點涂敷設(shè)備聚氨酯泡沫機等等潛水設(shè)備空氣潛水、飽和潛水ROV等等檢驗設(shè)備AUT/UT/RT/MT檢測設(shè)備針孔檢測設(shè)備1、鋪管船拋錨就位拋錨就位是進行鋪管作業(yè)的第一步工作程序，鋪管船到達作業(yè)現(xiàn)場后，需要根據(jù)現(xiàn)場的環(huán)境情況合理布置各個工作錨以利于進行后續(xù)的施工作業(yè)。拋錨作業(yè)需要嚴格遵循作業(yè)法規(guī)、規(guī)范和操作規(guī)程，在已有設(shè)施附近拋錨，必須按照要求給出合理的安全避讓距離。此外，拋錨作業(yè)前還應(yīng)制定出詳細的拋錨圖和拋錨就位方案。7、鋪管程序2、安裝托管架鋪管船托管架類型數(shù)量長度備注海洋石油202浮力式1套3節(jié)，51m+21m+15m海洋石油202和藍疆托管架可通用固定式1套2節(jié)，42m+34m藍疆浮力式1套3節(jié)，51m+21m+15m固定式1套2節(jié)，42m+15m濱海109浮力式2套2節(jié)，45m+25m1節(jié)，36m濱海106浮力式1套1節(jié)，21m固定式托管架和浮力式托管架的不同使用方式和各自利弊。7、鋪管程序3、起始鋪設(shè)根據(jù)項目的實際情況合理選擇起始方式：拋起始錨或連接起始纜。通常情況，在渤海，水深較淺、海管鋪設(shè)張力較小，海管起始鋪設(shè)如果有平臺可以利用，優(yōu)先選擇連接起始纜方式；該方法操作方便、節(jié)省時間。在南海，水深較大，通常選擇拋起始錨。3-1、拋起始錨方式由于作業(yè)水深、土壤特性、鋪設(shè)張力的不同，有時候根據(jù)需要拋設(shè)單錨和串錨。7、鋪管程序拋起始錨方式示意圖：7、鋪管程序單錨形式：7、鋪管程序串錨形式：7、鋪管程序錨鏈的使用：7、鋪管程序3、起始鋪設(shè)3-1、拋起始錨方式拋起始錨注意事項：根據(jù)張力大小選擇起始錨的規(guī)格和型號；如果選擇了大抓力錨，注意根據(jù)土壤情況調(diào)整錨齒的角度；張力試驗；根據(jù)懸鏈線計算，確定起始纜的長度；起始錨的回收需要注意的事項；注意串錨的拋錨步驟；等等7、鋪管程序3、起始鋪設(shè)3-2、連接起始纜方式7、鋪管程序3-4、屈曲探測器的使用3、起始鋪設(shè)7、鋪管程序屈曲探測器的安裝：充氣方式式和續(xù)鋼絲方式注意事項：屈曲探測器的位置、何時安裝；牽引鋼絲繩的保護；等等4、終止鋪設(shè)步驟1-3：7、鋪管程序步驟1-3：安裝終止鋪設(shè)封頭、法蘭保護器；連接A/R纜；轉(zhuǎn)換張力(張力器→A/R纜)；4、終止鋪設(shè)步驟5-6：7、鋪管程序步驟5-6：繼續(xù)移船，當(dāng)封頭出托管架尾部調(diào)整張力(參照計算報告)；繼續(xù)移船，當(dāng)封頭距離船尾一定距離時停船，逐漸釋放張力；在渤海和北部灣作業(yè)時，棄管時通常A/R絞車鋼絲繩直接連封頭，棄管后潛水員下水解脫。在水深超過50m的情況下進行終止鋪設(shè)棄管時，由于受潛水作業(yè)的限制，為了便于A/R絞車鋼絲繩解脫，通常在終止鋪設(shè)封頭和A/R絞車鋼絲繩之間連接犧牲纜，后續(xù)再利用ROV切斷犧牲纜以解脫A/R絞車鋼絲繩。4、終止鋪設(shè)7、鋪管程序當(dāng)鋪管過程中遇到惡劣天氣，威脅到海管或船舶自身安全；或是其他一些意外情況影響到海管正常鋪設(shè)，都需要臨時棄管。5、臨時棄管/回收臨時棄管的操作步驟與終止鋪設(shè)的步驟相同，需要特別注意的是根據(jù)不同的水深情況選擇適當(dāng)?shù)挠嬎阋罁?jù)和操作步驟。7、鋪管程序5、臨時棄管/回收海管回收步驟3：7、鋪管程序步驟3：回收A/R纜到一定張力；5、臨時棄管/回收海管回收步驟4：7、鋪管程序步驟4：維持適當(dāng)張力緩慢退船(依據(jù)計算報告)；5、臨時棄管/回收海管回收步驟5：7、鋪管程序步驟5：管頭過張緊器并到達適當(dāng)位置后停船，張力轉(zhuǎn)換；切封頭，進行正常鋪設(shè)。海管在鋪設(shè)過程中由于意外導(dǎo)致局部應(yīng)力過大而發(fā)生塑性變形，但海管并沒有破損沒有海水進入到管道內(nèi)。6、干式屈曲回收(DryBuckleRecovery)干式屈曲情況下，海管的回收步驟與臨時棄管后的海管回收步驟基本一致，但是需要注意的是，由于海管已經(jīng)發(fā)生局部形變，形變處海管的機械性能已經(jīng)發(fā)生改變，屈服強度可能發(fā)生變化，因此在回收的時候需要特別注意謹慎和安全操作。7、鋪管程序干式屈曲6、干式屈曲回收(DryBuckleRecovery)步驟4：7、鋪管程序6、干式屈曲回收(DryBuckleRecovery)步驟5：7、鋪管程序7、濕式屈曲回收(WetBuckleRecovery)7、鋪管程序海管在鋪設(shè)過程中由于意外導(dǎo)致局部破損或斷裂，導(dǎo)致海水進入到管道內(nèi)。濕式屈曲分兩種情況來考慮，一種是海管破損有海水灌入，但海管并未斷裂；另外一種，海管直接斷裂。濕式屈曲程序按照海管未斷裂來考慮。7、濕式屈曲回收(WetBuckleRecovery)步驟1：7、鋪管程序步驟1：發(fā)現(xiàn)濕式屈曲后立即停止鋪管作業(yè)；如果條件具備，派ROV或潛水員檢查；如果海管內(nèi)有屈曲探測器，回收；海管進水過程中，準確監(jiān)控托管架角度和張力；7、濕式屈曲回收(WetBuckleRecovery)步驟2：7、鋪管程序步驟2：直接退船帶水回收海管，同時切割海管(注意按照帶水鋪管的張力)；回收的過程中注意評估屈曲段海管能否通過托管架和作業(yè)線；7、濕式屈曲回收(WetBuckleRecovery)步驟3：7、鋪管程序步驟3：繼續(xù)回收海管，直到屈曲段海管回收完畢；7、濕式屈曲回收(WetBuckleRecovery)步驟4：7、鋪管程序步驟4：調(diào)查船尾至著泥點之間海管情況，確定張力、托管架角度能滿足鋪管要求；7、濕式屈曲回收(WetBuckleRecovery)步驟5-6：7、鋪管程序步驟5-6：如果屈曲段海管不能回收至船上，在管頭焊接封頭，執(zhí)行棄管；ROV或潛水員下水調(diào)查海管情況，確定發(fā)生屈曲海管具體位置；7、濕式屈曲回收(WetBuckleRecovery)步驟7-8：7、鋪管程序步驟7-8：繼續(xù)調(diào)查受損海管后面一段距離，確定切割節(jié)點位置(著泥點以后)；切下受損海管后，開孔，裝插銷和PigStopper；7、濕式屈曲回收(WetBuckleRecovery)步驟9-11：7、鋪管程序步驟9-11：自海管起始端連接排水設(shè)備，對海管進行排水(預(yù)裝排水球)；關(guān)閉起始端閥門，保證海管中壓力高于水壓；7、濕式屈曲回收(WetBuckleRecovery)步驟12-14：7、鋪管程序步驟12-14：通過舷吊起平管；海管卸壓，切管頭，焊封頭；7、濕式屈曲回收(WetBuckleRecovery)步驟15：7、鋪管程序步驟15：調(diào)整船尾，連接A/R纜；7、濕式屈曲回收(WetBuckleRecovery)步驟16：7、鋪管程序步驟16：回收海管；4、立管、膨脹彎安裝1、概述立管、膨脹彎作為連接海底管道平管段與平臺上工藝管線的一種重要結(jié)構(gòu)形式，在淺水油氣田工程開發(fā)中被廣泛使用。由于兩者所處位置的特殊性及結(jié)構(gòu)上的特點，受到的環(huán)境載荷及工作載荷比平管段更加惡劣，成為整個海洋管道系統(tǒng)中較為薄弱的部分，這也為我們海上施工提出了很高的要求。法蘭連接整體立管1、概述立管、膨脹彎按照連接方式一般可以分為水下法蘭連接和整體立管連接，兩種連接方式的施工技術(shù)均已十分成熟。其中水下法蘭連接方式，顧名思義，是指平管、膨脹彎、立管之間采用法蘭連接，立管和膨脹彎分別進行預(yù)制，然后在水下通過法蘭將三者進行連接。而與之相對應(yīng)的整體立管連接方式是指平管、膨脹彎、立管之間采用在水面以上組對、焊接、檢驗，然后整體下放的方式。立管起吊計算模型膨脹彎起吊計算模型2、安裝設(shè)計在開始安裝設(shè)計前，需通過工程項目組取得一系列詳設(shè)文件和業(yè)主資料作為安裝設(shè)計的基礎(chǔ)，為此，技術(shù)中心專門編制了《海管設(shè)計文件跟蹤記錄表》。安裝設(shè)計階段至少應(yīng)完成以下主要文件：立管、膨脹彎安裝程序；立管、膨脹彎起吊計算；平管起吊計算。立管和膨脹彎起吊過程的計算借助計算軟件“SUSPEND”完成的；平管起吊過程的計算借助軟件“BCT35”。序號檢查事項接受標準責(zé)任單位1.文件、證書檢查1.1裝船文件數(shù)量和所在位置與裝船準備材料一致安裝項目組1.2現(xiàn)場氣象預(yù)報滿足施工要求安裝項目組1.3適拖證書（作業(yè)船/運管駁船）在有效期內(nèi)安裝項目組1.4保險公司頒發(fā)的安全檢查證書在有效期內(nèi)安裝項目組2.設(shè)備材料檢查2.1裝船材料數(shù)量和所在位置與裝船準備材料一致工程項目組/安裝項目組2.2各單位設(shè)備連接調(diào)試運轉(zhuǎn)良好，滿足施工需要工程項目組/安裝項目組2、施工前檢查3、海上施工對于一些舊平臺沒有預(yù)留立管卡子的情況，在立管安裝前，需提前完成立管卡子的安裝，其主要步驟是：1.水上卡子：搭建腳手架；清除卡子設(shè)計位置附近油漆；卡子起吊、就位、焊接、檢驗；補漆，拆除腳手架。2.水下卡子：清除卡子設(shè)計位置附近海生物；卡子依次起吊、就位；調(diào)整卡子同心度。3、海上施工3、立管卡子安裝立管安裝甲板預(yù)制立管起吊立管就位安裝完畢立管安裝主要機具立管安裝所需的工機具比較簡單，主要有：焊接、檢驗、防腐設(shè)備；空氣潛水設(shè)備；鋼絲繩扣；卡環(huán)；吊帶；手扳葫蘆；撐桿及撐桿卡子；尼龍繩；立管卡子螺栓。立管安裝施工步驟立管安裝施工步驟主要為：根據(jù)設(shè)計圖紙和潛水員測量結(jié)果預(yù)制立管（注意立管陽極與立管卡子的相對位置）；打開立管卡子，檢查是否存在障礙物；配扣；起吊、扶正；入水；就位；閉合立管卡子，上螺栓（不加力）。膨脹彎測量技術(shù)的發(fā)展在國內(nèi)以往的項目中，膨脹彎測量的方法并不科學(xué)，只是潛水員用鋼尺量出兩個法蘭面的距離，然后開始在甲板上預(yù)制膨脹彎。由于無法測量立管法蘭和平管法蘭之間的角度和高度，因此所預(yù)制的膨脹彎尺寸與實際相差較大，安裝困難，造成海上工期延誤。在潿洲12-1項目引入法蘭測量儀后，實踐證明，使用法蘭測量儀進行膨脹彎測量技術(shù)可有效提供膨脹彎連接的合格率和施工效率。法蘭測量儀的使用方法平管位置和立管角度的調(diào)整立管、膨脹彎施工注意事項認真檢查膨脹彎組成的所有部件，包括直管部分、彎頭、法蘭的證書檢查；彎頭角度的現(xiàn)場復(fù)測，管道和彎頭的壁厚檢查，法蘭與墊圈的配合情況和外觀檢查，確保所有使用材料與規(guī)格書相符，這個環(huán)節(jié)很重要。在海工歷史上，曾經(jīng)出現(xiàn)過如下事故：法蘭配合出現(xiàn)問題，導(dǎo)致現(xiàn)場重新起吊膨脹彎，更換法蘭，彎頭角度不正確（廠家制做錯誤，導(dǎo)致現(xiàn)場組對膨脹彎后與測量不符），管道材質(zhì)不正確，將平管的材料用于膨脹彎等。這些工作，可以在裝船準備期間完成。施工船舶拋錨就位后，首先要現(xiàn)場復(fù)測平管的管頭位置和平管走向，是否在設(shè)計值允許范圍內(nèi)，根據(jù)平管的位置，現(xiàn)場工程師繪圖模擬膨脹彎安裝的可行性，根據(jù)評估結(jié)果，決定是否要移動平管，同時，潛水員要檢查膨脹彎路由上是否存在障礙物和海床平整程度，海工歷史上曾經(jīng)出現(xiàn)過管道路由不正確，路由上有障礙物和路由上發(fā)現(xiàn)裝腿坑，導(dǎo)致無法安裝膨脹彎的船舶待機事件。而這些問題的提前發(fā)現(xiàn)，可以有效減少船舶的待機時間，并在施工中爭取主動（如變更的申請與確認）。立管、膨脹彎施工注意事項檢查立管法蘭與平臺的相對夾角，確保立管法蘭的方向與設(shè)計值相符，如果不符，需要調(diào)整立管法蘭的角度。海工歷史上，也出現(xiàn)過立管法蘭方向有誤而導(dǎo)致現(xiàn)場無法正常安裝膨脹彎的事件。利用法蘭測量儀測量出平管與立管的距離和角度后，首先利用CAD繪圖，模擬測量結(jié)果與實際的情況對比，例如，如果我們檢查的平管位置沒有問題，立管法蘭角度沒有問題，但是測量結(jié)果顯示數(shù)值差異較大，這時，極有可能測量結(jié)果或測量讀數(shù)有誤，需要立即重新測量，而不是去懷疑其他原因，錯失施工的工期。膨脹彎根據(jù)測量結(jié)果在甲板組對好，焊接膨脹彎之前，要在甲板復(fù)測一下膨脹彎的整體長度與法蘭角度，與水下測量值相比較，數(shù)據(jù)吻合后方可焊接。膨脹彎在甲板預(yù)制完成后，根據(jù)規(guī)格書的要求，要進行清管和試壓，確保膨脹彎下水前各項指標達到質(zhì)量要求。膨脹彎安裝完成后，要做膨脹彎的全程水下調(diào)查，保留調(diào)查錄像，保證安裝好的狀態(tài)滿足規(guī)格書要求5、管道后挖溝噴射式挖溝機噴射式挖溝機作業(yè)時有兩種前進方式，一種由挖溝船或拖輪牽引前進，這是常用的方法；另一種方式是自航式，即挖溝機本身具有前進動力，其方法是通過夾具夾住管線或者通過履帶向前爬行，這種本身具有前進能力的挖溝機可在水深達200m的海域進行挖溝作業(yè)。

第三代噴射式挖溝機1、挖溝機分類三、挖溝工藝開溝犁三、挖溝工藝水下機械開溝機機械式開溝機開挖管溝是一種新型的施工方法，它幾乎能適應(yīng)任何土質(zhì)特性的海底情況（砂土、粘土、軟性巖石、硬巖石等），一直為近海石油工程界所矚目。按照工作原理可分為鏈式、柱狀絞吸式和盤狀銑削式。三、挖溝工藝阻流板自埋法該技術(shù)于1988年首次應(yīng)用于英國北海油田的海底管道鋪設(shè)，取得了良好的效果。我國從2003年，在涌-滬-寧管道杭州灣海底鋪設(shè)工程中也開始應(yīng)用。阻流板適用于沙土性的海床海流流速較大環(huán)境，并且海流的方向與管道的走向垂直的情況下，它才能發(fā)揮正常作用，阻流板的應(yīng)用條件管道埋入方式海床上層地質(zhì)成分水流速度（m/s）完全埋入沙土+最大10%淤泥＞0.8不完全埋入沙土+最大20%淤泥＞0.4三、挖溝工藝阻流板自埋法一個標準的阻流板由鰭和模板兩部分組成（見圖），鰭固定在模板的凹槽中，鰭頂部的兩端成斜面，以減少魚網(wǎng)等障礙物的影響，鰭下部有孔，用于固定鋼帶。阻流板由高強度的UPVC材料制成，能夠承受捕魚設(shè)備或其他機械設(shè)備的撞擊。阻流板的型號取決于管道規(guī)格，通常，單個阻流板長為3.8m。安裝在管道上時，阻流板之問需有一定的間隔，一般為0.3～O.6m。海底管道后挖溝，需結(jié)合挖溝支持船的船舶規(guī)范以及船舶作業(yè)能力對挖溝支持船進行適當(dāng)?shù)倪x取。船舶規(guī)范包括：總長、型寬、型深、干舷高度、甲板載重、主鉤吊重等。挖溝船要求具備在施工區(qū)域水深條件下的作業(yè)能力。以下為海工目前挖溝作業(yè)船舶的作業(yè)能力：挖