CN104653863A - 单船舶海洋软管挖沟铺设同步作业法 - Google Patents

单船舶海洋软管挖沟铺设同步作业法 Download PDF

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王翎羽
陈伟
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L1/00—Laying or reclaiming pipes; Repairing or joining pipes on or under water
    • F16L1/12—Laying or reclaiming pipes on or under water
    • F16L1/16—Laying or reclaiming pipes on or under water on the bottom

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

本发明涉及单船舶海洋软管挖沟铺设同步作业法，通过控制管线入泥点与挖沟埋设点的安全距离，确保在挖沟埋设时对已经入泥的管线实施姿态的控制，避免管线由于洋流作用及管线铺设系统牵拉摇动，埋设效果好，埋设质量高；同时使用一条船舶配合相应机具，完成管线的铺设和挖沟作业，实现一次走船完成全部的管线施工。最大限度发挥施工船舶的能力，节约海上施工时间，降低施工成本。

Description

单船舶海洋软管挖沟铺设同步作业法
 
技术领域
本发明涉及一种软管铺设方法，特别是关于使用单船舶进行海洋软管挖沟铺设的同步作业方法。
背景技术
目前，随着国际能源危机地不断加剧，海洋油气田被加速开发，尤其是深水油气田开发项目，得到了飞速发展。针对在100左右水深的油气田，由于水深较深，其注水装置、原油输送系统都需要大量的海洋软管，软管管线的铺设长度不断增加。
在100米以内（50米以上）的水深，软管管线的铺设均需要挖沟，传统的方式都是通过一条大型的铺管船完成管线的铺设，再利用一条船舶辅助完成挖沟作业，由于使用的船舶资源多，加上作业间隔较长，整个项目的周期较长，管线的挖沟作业难度较大，整体风险较高，成本控制困难。
本专利申请正是在这一背景下提出了单船舶海洋软管挖沟铺设同步作业法。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术存在的上述缺点，而提供单船舶海洋软管挖沟铺设同步作业法，通过控制管线入泥点与挖沟埋设点的安全距离，确保在挖沟埋设时对已经入泥的管线实施姿态的控制，避免管线由于洋流作用及管线铺设系统牵拉摇动，埋设效果好，埋设质量高；同时使用一条船舶配合相应机具，完成管线的铺设和挖沟作业，实现一次走船完成全部的管线施工。最大限度发挥施工船舶的能力，节约海上施工时间，降低施工成本。
本发明的目的是由以下技术方案实现的：
单船舶海洋软管挖沟铺设同步作业法，其特征在于：所述同步作业法包括以下步骤：
① 施工船舶将需要铺设的管线通过管线存储装置运输至预定铺设起点就位，并确定适合路由；
② 管线通过管线存储装置和张紧器配合从施工船舶的前端下放至海床上，实现管线与设定路由重合，下放管线至海底；
③ 当管线铺设至要求的开挖位置，挖沟机通过浮吊从施工船舶的后端入水，确保挖沟埋设点远离管线入泥点，挖沟机安置于已完成铺设的管线上；
④ 启动挖沟机挖沟，管线由于自重沉降至已开挖的沟中，管线由于海底水流作用，现实自然回填；
⑤ 通过施工船舶前进，管线按既定铺设路线继续铺设，挖沟机则进行管线挖沟埋设，挖沟机的挖沟、埋设速度与铺设管线速度进行匹配。
所述管线入泥点与挖沟埋设点的安全距离为所铺设管线外径的100倍及以上管线外径的距离。
本发明的有益效果：本发明由于采用上述技术方案，通过控制管线入泥点与挖沟埋设点的安全距离，确保在挖沟埋设时对已经入泥的管线实施姿态的控制，避免管线由于洋流作用及管线铺设系统牵拉摇动，埋设效果好，埋设质量高；同时使用一条船舶配合相应机具，完成管线的铺设和挖沟作业，实现一次走船完成全部的管线施工。最大限度发挥施工船舶的能力，节约海上施工时间，降低施工成本。
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
附图说明：
图1为本发明海洋软管挖沟铺设施工示意图。
图中主要标号说明：
1—施工船舶；2—管线存储装置；3—管线铺设系统；4—浮吊；5—挖沟机；6—管线；7—张紧器；8—克令吊；9—管线入泥点；10—挖沟埋设点。
具体实施方式
下面结合附图和实例，对本发明进行详细的描述。
如图1所示，本发明所涉及的单船舶海洋软管挖沟铺设同步作业法，主要包括以下步骤：
① 施工船舶1将需要铺设的管线6通过管线存储装置2运输至预定铺设起点就位，并确定适合路由；
② 管线6通过管线存储装置2和张紧器7配合从施工船舶1的前端下放至海床上，实现管线6与设定路由重合，下放管线6至海底；
③ 当管线6铺设至要求的开挖位置，挖沟机5通过浮吊4从施工船舶1的后端入水，确保挖沟埋设点10远离管线入泥点9，挖沟机5安置于已完成铺设的管线6上；
④ 启动挖沟机5挖沟，管线6由于自重沉降至已开挖的沟中，管线6由于海底水流作用，现实自然回填；
⑤ 通过施工船舶1前进，管线6按既定铺设路线继续铺设，挖沟机5则进行管线6挖沟埋设，挖沟机5的挖沟、埋设速度与铺设管线6速度进行匹配。
由于水深的变化、施工船舶1船长的不同、张紧器7张紧力的不同、全浮吊4吊臂的长度差别以及管线6物理性能的不同，对于挖沟的成败影响极为关键，传统的管线铺设由于无法解决挖沟埋设点10与管线入泥点9的有效位置，难以控制挖沟时管线的实时姿态，均采取双作业船方式。
为保证挖沟的要求，解决传统的施工方式的难点，管线铺设施工中对挖沟埋设点10与管线入泥点9保持一定的安全距离，在允许的作业环境中，通过张紧器7的张紧力调整和移船速度的控制，将管线入泥点9控制在离入水点恒定的距离范围内，按照90m的水深经过计算分析，辅助水下托架可以将外径约500mm的管线入泥点9控制在距离船艏约100m的位置。为了确保在挖沟埋设时已经入泥的管线6不会由于洋流作用和管线铺设系统3牵拉的影响而摇动，挖沟埋设点10的距离需要离管线入泥点9达到约50m即100倍管线外径以上，此时管线6开挖时不会受到外力的干扰，埋设效果较好。
可以通过长吊臂的浮吊4将其与管线入泥点9距离进一步拉大，控制管线入泥点9和挖沟埋设点10的间距超过60m，提高开挖的稳定性。同时，吊机可以有效的保障挖沟机的稳定性，避免陷入海底沉积的淤泥中过深，也不会因为地形影响导致设备侧倾。
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 (2)

1.单船舶海洋软管挖沟铺设同步作业法，其特征在于：所述同步作业法包括以下步骤：
① 施工船舶将需要铺设的管线通过管线存储装置运输至预定铺设起点就位，并确定适合路由；
② 管线通过管线存储装置和张紧器配合从施工船舶的前端下放至海床上，实现管线与设定路由重合，下放管线至海底；
③ 当管线铺设至要求的开挖位置，挖沟机通过浮吊从施工船舶的后端入水，确保挖沟埋设点远离管线入泥点，挖沟机安置于已完成铺设的管线上；
④ 启动挖沟机挖沟，管线由于自重沉降至已开挖的沟中，管线由于海底水流作用，现实自然回填；
⑤ 通过施工船舶前进，管线按既定铺设路线继续铺设，挖沟机则进行管线挖沟埋设，挖沟机的挖沟、埋设速度与铺设管线速度进行匹配。
2.根据权利要求1所述的单船舶海洋软管挖沟铺设同步作业法，其特征在于：所述管线入泥点与挖沟埋设点的安全距离为所铺设管线外径的100倍及以上管线外径的距离。
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