CN103754339B - 水下设施分体安装方法 - Google Patents

Abstract

一种水下设施分体安装方法，包括：水下设施分三模块；基础模块第一、二导向孔内装第一、二导向柱；第三、四导向孔内装第三、四导向柱，设第一、二、三、四、五和六连接柱；工艺管线模块设第一、二导向套筒和与第一、二连接柱对应连接孔；保护框架模块设第三、四导向套筒及连接孔；基础模块贯入土壤中；工艺管线模块放至基础部模块上，第一、二导向套筒与第一、二导向柱对接，第一、二连接柱插入拼装连接孔内，完成基础模块与工艺管线模块对接；保护框架模块放至基础模块上，第三、四导向套筒与第三、四导向柱对接，第三、四、五和六连接柱插入到拼装连接孔内,完成基础模块与保护框架模块对接，完成整个水下设施分体安装；使水下设施安装简便灵活。

Description

水下设施分体安装方法

技术领域

本发明涉及一种水下设施分体安装方法。

背景技术

用于油气开发的水下生产技术是现代海洋石油工业的前沿高科技技术，是深水海洋油气成功开发的必备和基础性的技术。随着海洋深水油气资源的开发，水下生产技术已得到广泛应用，越来越多的水下生产设施逐渐投入使用。水下设施一般包括基础部分、工艺管线部分以及保护框架部分，水下设施通过安装船舶吊装下放至海底目标区域，基础部分通过自身重量贯入土壤中并可以抗滑移，保护框架可以防渔网拖挂等工况。水下设施设计的结构尺寸和重量均较大，再加上设施配重的因素，往往大大超过常规海上安装时吊装资源的能力。单纯依靠寻找安装资源，提高吊机能力来满足设施的海上安装，通常是不切实际的做法。因此，亟待一种能够解决该矛盾的设计方法和途径。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有产品存在的上述缺点，而提供一种水下设施分体安装方法，将水下设施根据结构设计分成三个模块，对每一个模块单独进行吊放安装，然后在水下完成拼装对接，从而大大降低整体安装对吊机能力的较高要求，有效提高水下设施安装的简便灵活性。

本发明的目的是由以下技术方案实现的。

本发明水下设施分体安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步：将水下设施进行分体，分成基础模块、工艺管线模块以及保护框架模块三个模块；

第二步：在该基础模块一侧选择一个主梁与另外两个平行且相互对应的主梁交叉位置处分别开设第一导向孔和第二导向孔，在该第一导向孔和第二导向孔内分别安装第一导向柱和第二导向柱；

第三步：在该基础模块两个对角位置相互对应的辅梁上分别开设第三导向孔和第四导向孔，该第三导向孔和第四导向孔内分别安装第三导向柱和第四导向柱；

第四步：在该基础模块安装第一导向柱和第二导向柱的另一侧选择一个主梁与另外两个平行且相互对应的主梁交叉位置处分别固定设有第一连接柱和第二连接柱；

第五步：在该基础模块安装第一导向柱和第二导向柱的外侧选择一个主梁与另外两个平行且相互对应的主梁交叉位置处分别固定设有第三连接柱和第四连接柱，且在该基础模块安装第一连接柱和第二连接柱的外侧选择一个主梁与另外两个平行且相互对应的主梁交叉位置处分别固定设有第五连接柱和第六连接柱；

第六步：在工艺管线模块上与基础模块第一导向柱和第二导向柱对应的位置处设置第一导向套筒和第二导向套筒；且在该工艺管线模块的支撑框架底梁上设置两个与基础模块第一连接柱和第二连接柱对应的拼装连接孔；

第七步：在保护框架模块的两个对角位置与基础模块第三导向柱和第四导向柱对应的位置处设有第三导向套筒和第四导向套筒；且该保护框架模块的四根竖直立柱的底部分别设置一个拼装连接孔；

第八步：将基础模块通过安装船舶吊装下放至海底目标区域，基础模块通过自身重量贯入土壤中；

第九步：将工艺管线模块通过安装船舶吊装下放至基础部模块上，使工艺管线模块的第一导向套筒和第二导向套筒分别与基础模块第一导向柱和第二导向柱对接，通过第一导向柱和第二导向柱与第一导向套筒和第二导向套筒的相互对应配合导向作用，基础模块上的第一连接柱和第二连接柱可顺利准确的插入到工艺管线模块的两个拼装连接孔内，使连接柱与拼装连接孔之间构成间隙配合，完成基础模块与工艺管线模块的水下对接拼装；

第十步：将保护框架模块通过安装船舶吊装下放至基础模块上，使保护框架模块的第三导向套筒和第四导向套筒分别与基础模块的第三导向柱、第四导向柱对接，通过第三导向柱和第四导向柱与第三导向套筒和第四导向套筒的相互对应配合导向作用，基础模块上的第三连接柱、第四连接柱、第五连接柱和第六连接柱可顺利准确的分别插入到保护框架模块分别设置在四根立柱底部的四个拼装连接孔内,使连接柱与拼装连接孔之间构成间隙配合，完成基础模块与保护框架模块的水下对接拼装，完成整个水下设施分体安装；

第十一步：拔出第一导向柱、第二导向柱、第三导向柱和第四导向柱。

前述的水下设施分体安装方法，其中，所述基础模块通过安装船舶吊装下放至海底目标区域；所述工艺管线模块通过安装船舶吊装下放至基础模块上；所述保护框架模块通过安装船舶吊装下放至基础模块上。

前述的水下设施分体安装方法，其中，所述基础模块上的第一连接柱和第二连接柱插入到工艺管线模块的两个拼装连接孔内，呈间隙配合固定；所述基础模块上的第三连接柱、第四连接柱、第五连接柱和第六连接柱分别插入到保护框架模块分别设置在四根立柱底部的四个拼装连接孔内，呈间隙配合固定。

前述的水下设施分体安装方法，其中，所述第一导向柱、第二导向柱、第三导向柱和第四导向柱均为钢制柱形体，其下端插入到基础模块的导向孔内，与基础模块呈活动连接，用于工艺管线模块和保护框架模块的安装导向，安装完成后拔出回收。

本发明水下设施分体安装方法的有益效果，使水下设施的海上安装更为简便、易行、可靠，从而降低海上施工成本和风险。

附图说明

图1为本发明水下设施分体安装方法基础模块示意图。

图2为本发明水下设施分体安装方法工艺管线模块示意图。

图3为本发明水下设施分体安装方法保护框架模块示意图。

图4为本发明水下设施分体安装方法实施状态图。

图中主要标号说明：A基础模块、B工艺管线模块、C保护框架模块、1为第一导向柱、1’为第二导向柱、2第三导向柱、2’第四导向柱、31为用于工艺管线模块连接的第一连接柱、32为用于工艺管线模块连接的第二连接柱、41用于保护框架模块连接的第三连接柱、42用于保护框架模块连接的第四连接柱、43用于保护框架模块连接的第五连接柱、44用于保护框架模块连接的第六连接柱、5为工艺管线模块的第一导向套筒、5’为工艺管线的模块第二导向套筒、6保护框架模块的第一导向套筒、6’保护框架模块的第二导向套筒。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4所示，本发明水下设施分体安装方法的实施：首先将水下设施进行分体，分成三个模块：

基础模块A是提供水下设施自重和基础稳定性的模块，在该基础模块A一侧选择两个平行且相互对应的主梁交叉位置处分别开设第一导向孔和第二导向孔，在该第一导向孔和第二导向孔内分别安装第一导向柱1和第二导向柱1’，该第一导向柱1和第二导向柱1’用于工艺管线模块B的安装导向；在该基础模块A两个对角位置相互对应的辅梁上分别开设第三导向孔和第四导向孔，该第三导向孔和第四导向孔内分别安装第三导向柱2和第四导向柱2’，该第三导向柱2和第四导向柱2’用于保护框架模块C的安装导向；在该基础模块A安装第一导向柱1和第二导向柱1’的另一侧选择两个平行且相互对应的主梁交叉位置处分别固定设有第一连接柱31和第二连接柱32，该第一连接柱31和第二连接柱32用于工艺管线模块B的拼装；在该基础模块A安装第一导向柱1和第二导向柱1’的外侧选择两个平行且相互对应的主梁交叉位置处分别固定设有第三连接柱41、第四连接柱42，且在该基础模块A安装第一连接柱31和第二连接柱32的外侧选择两个平行且相互对应的主梁交叉位置处分别固定设有第五连接柱43和第六连接柱44，该第三连接柱41、第四连接柱42、第五连接柱43和第六连接柱44用于保护框架模块C的拼装。

工艺管线模块B主要包括管道、阀门以及框架支撑部分，该工艺管线模块B上与基础模块A第一导向柱1和第二导向柱1’对应的位置处设有第一导向套筒5和第二导向套筒5’，该第一导向套筒5和第二导向套筒5’用于工艺管线模块B下放时与基础模块A的第一导向柱1和第二导向柱1’的对接；该工艺管线模块B的支撑框架底梁上设置有两个与基础模块A第一连接柱31和第二连接柱32对应的拼装连接孔，该两个拼装连接孔用于与基础模块A上的第一连接柱31和第二连接柱32的插入对接。

保护框架模块C，为水下设施提供渔网、落物等的防护结构，该保护框架模块C的两个对角位置与基础模块A第三导向柱2和第四导向柱2’对应的位置处设有第三导向套筒6和第四导向套筒6’，用于保护框架模块下放时分别与基础模块A上的第三导向柱2、第四导向柱2’对接；该保护框架模块C的四根竖直立柱的底部分别设置有一个拼装连接孔，该四个拼装连接孔用于与基础模块A上的第三连接柱41、第四连接柱42、第五连接柱43和第六连接柱44的插入对接。

安装时，先将基础模块A通过安装船舶吊装下放至海底目标区域，基础模块A通过自身重量贯入土壤中；然后将工艺管线模块B通过安装船舶吊装下放至基础部模块A上，使工艺管线模块B的第一导向套筒5和第二导向套筒5’分别与基础模块A第一导向柱1和第二导向柱1’对接，此时通过两个导向柱和导向套筒的相互配合导向作用，基础模块A上的第一连接柱31和第二连接柱32就可以顺利准确的插入到工艺管线模块B的两个拼装连接孔内(连接柱与连接孔之间为间隙配合)，从而完成基础模块A与工艺管线模块B的水下对接拼装；之后再将保护框架模块C通过安装船舶吊装下放至基础模块A上，使保护框架模块C的第三导向套筒6和第四导向套筒6’分别与基础模块A的第三导向柱2、第四导向柱2’对接，此时通过两个导向柱和导向套筒的相互配合导向作用，基础模块A上的第三连接柱41、第四连接柱42、第五连接柱43和第六连接柱44就可以顺利准确的插入到保护框架模块C四根立柱底部的拼装连接孔内(连接柱与孔之间为间隙配合)，从而完成基础模块A与保护框架模块C的水下对接拼装，使整个水下设施分体安装完成。

第一导向柱、第二导向柱、第三导向柱和第四导向柱是钢制柱形体，其下端插入到基础模块A的导向孔内，与基础模块A活动连接，用于工艺管线模块B和保护框架模块C安装时的导向，在安装完成后拔出回收。

第一连接柱、第二连接柱、第三连接柱、第四连接柱、第五连接柱和第六连接柱均是钢制柱形体，其下端固定焊接在基础模块A上，安装时上端分别插入到工艺管线模块B或保护框架模块C上的拼装连接孔内，通过柱和孔的配合达到各模块组装的效果。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种水下设施分体安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步：将水下设施进行分体，分成基础模块、工艺管线模块以及保护框架模块三个模块；

第二步：在该基础模块一侧选择一个主梁与另外两个平行且相互对应的主梁的交叉位置处分别开设第一导向孔和第二导向孔，在该第一导向孔和第二导向孔内分别安装第一导向柱和第二导向柱；

第三步：在该基础模块两个对角位置相互对应的辅梁上分别开设第三导向孔和第四导向孔，该第三导向孔和第四导向孔内分别安装第三导向柱和第四导向柱；

第四步：在该基础模块安装第一导向柱和第二导向柱的另一侧选择一个主梁与另外两个平行且相互对应的主梁交叉位置处分别固定设有第一连接柱和第二连接柱；

第五步：在该基础模块安装第一导向柱和第二导向柱的外侧选择一个主梁与另外两个平行且相互对应的主梁交叉位置处分别固定设有第三连接柱和第四连接柱，且在该基础模块安装第一连接柱和第二连接柱的外侧选择一个主梁与另外两个平行且相互对应的主梁交叉位置处分别固定设有第五连接柱和第六连接柱；

第六步：在工艺管线模块上与基础模块第一导向柱和第二导向柱对应的位置处设置第一导向套筒和第二导向套筒；且在该工艺管线模块的支撑框架底梁上设置两个与基础模块第一连接柱和第二连接柱对应的拼装连接孔；

第七步：在保护框架模块的两个对角位置与基础模块第三导向柱和第四导向柱对应的位置处设有第三导向套筒和第四导向套筒；且该保护框架模块的四根竖直立柱的底部分别设置一个拼装连接孔；

第八步：将基础模块通过安装船舶吊装下放至海底目标区域，基础模块通过自身重量贯入土壤中；

第九步：将工艺管线模块通过安装船舶吊装下放至基础部模块上，使工艺管线模块的第一导向套筒和第二导向套筒分别与基础模块第一导向柱和第二导向柱对接，通过第一导向柱和第二导向柱与第一导向套筒和第二导向套筒的相互对应配合导向作用，基础模块上的第一连接柱和第二连接柱可顺利准确的插入到工艺管线模块的两个拼装连接孔内，使连接柱与拼装连接孔之间构成间隙配合，完成基础模块与工艺管线模块的水下对接拼装；

第十步：将保护框架模块通过安装船舶吊装下放至基础模块上，使保护框架模块的第三导向套筒和第四导向套筒分别与基础模块的第三导向柱、第四导向柱对接，通过第三导向柱和第四导向柱与第三导向套筒和第四导向套筒的相互对应配合导向作用，基础模块上的第三连接柱、第四连接柱、第五连接柱和第六连接柱可顺利准确的分别插入到保护框架模块分别设置在四根立柱底部的四个拼装连接孔内,使连接柱与拼装连接孔之间构成间隙配合，完成基础模块与保护框架模块的水下对接拼装，完成整个水下设施分体安装；

第十一步：拔出第一导向柱、第二导向柱、第三导向柱和第四导向柱。

2.根据权利要求1所述的水下设施分体安装方法，其特征在于，所述基础模块通过安装船舶吊装下放至海底目标区域；所述工艺管线模块通过安装船舶吊装下放至基础模块上；所述保护框架模块通过安装船舶吊装下放至基础模块上。

3.根据权利要求1所述的水下设施分体安装方法，其特征在于，所述基础模块上的第一连接柱和第二连接柱插入到工艺管线模块的两个拼装连接孔内，呈间隙配合固定；所述基础模块上的第三连接柱、第四连接柱、第五连接柱和第六连接柱分别插入到保护框架模块分别设置在四根立柱底部的四个拼装连接孔内，呈间隙配合固定。

4.根据权利要求1所述的水下设施分体安装方法，其特征在于，所述第一导向柱、第二导向柱、第三导向柱和第四导向柱均为钢制柱形体，其下端插入到基础模块的导向孔内，与基础模块呈活动连接，用于工艺管线模块和保护框架模块的安装导向，安装完成后拔出回收。