配合，选择3种路径导航方法进行驱动控制。系统极大地简化了AGV控制器的硬件结构，同时为了保证系统的精度及可靠性，该文对AGV硬件电路及导航信号源进行了多级的信号处理设计。软件系统实现了便捷的人机交互、高效的无线通信和快速的数据处理，安全系统的开发设计实现了四级保护，进一步保障了AGV的运行安全。AGV混合导引系统具有较高的精度和稳定性，在导航、定位和路径规划上实现了对技术的突破，将有效推动现代物流的进一步发展。 参考文献
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１ 背景介绍
１．１ 项目概况
陵水17-2深水气田位于中国三亚149 km左右的海域，距离现有崖城13-1气田约为160 km。气田水深为 1 220 m~1 560 m。项目的基本方案主要包括以下3个部分的内容：1） 水下生产系统进行油气生产，东西侧双管回接至平台。2） 半潜式储油生产平台进行油气处理、储存和外输。3） 通过60 cm管线外输至崖城至香港管线。其中，陵水17-2项目采用半潜式浮式生产平台，在1 500 m水深下采用张紧式系泊布置。16根系泊锚腿用“4组×4组的分布式”进行布置。 １．２ 聚酯缆系泊系统的组成
图1为单根锚腿整体布局与结构，每根系泊锚腿的组成形式均为“锚链+聚酯缆+锚链”张紧式系泊缆均匀地布置在平台四周[1]。１．２．１ 快速接头
快速接头作为锚桩链和底链之间的连接，如图2所示，使用了球形和锥形技术，包括公/母快速接头2个部分。快速母接头内螺纹将在锚桩安装阶段预安装并夹在锚桩顶部，快速接头外螺纹（芯轴）将在预铺设阶段与海底链和其他系泊缆组件一起安装。快速接头的主要技术参数见表1。 表1 快速接头的主要技术参数
技术参数数值
完整尺寸／ｍｍ１ ２３３×１ １３０×２ ４２７ （带夹子）
完整重量／ｔ３．３９４６（干重）／２．９４２６ （浸没）快速接头的插座线插头／ｋｇ１８．１５（干重）
液压释放工具／ｋｇ５１．３（干重）
１．２．２ 聚酯缆
每根聚酯缆的长为956 m，直径为256 mm（带软环拼接眼）。在运输过程中采用1个单独的卷缆盘和托架运至动员场地。聚酯缆相应规格与参数见表2。
深水聚酯缆系泊铺设技术与应用
汪智峰 杜春水 高 超 邱壕威
（深圳海油工程水下技术有限公司，广东 深圳 518000）
摘 要：随着我国海洋油气资源开发逐步走向深水，浮式生产平台及系泊系统的应用已逐渐趋于成熟，聚酯缆由于具有强度高、质量轻以及疲劳好等特性，在浮式生产平台系泊系统中具有广阔的应用前景。陵水17-2气田为我国首次应用1 500 m水深聚酯缆锚腿系泊系统，该文将针对我国南海环境条件的特点，确定适用于半潜式平台聚酯缆系泊系统的海上施工方案，从而实现聚酯缆锚腿在陵水17-2项目
的工程示范应用，掌握深水聚酯缆系泊系统的安装技术，实现深水系泊应用自主化，希望能为今后类似项目和深水工程提供参考。
关键词：聚酯缆；锚腿；系泊系统
中图分类号：U 656 文献标志码：A
表2 聚酯缆相应规格与参数
技术参数数值
聚酯缆尺寸／ｍｍ９５６ ０００ ×φ２５６，带软环拼接孔（长度为１％最低断裂强度）
聚酯缆重量／（ｋｇ／ｍ）４５．１ （干重）／１１．３ （浸没）
聚酯最低断裂强度
２ １８６ ＭＴ／２１ ４３７ ｋＮ轴向刚度７．３倍的最低断裂强度聚酯缆最小弯曲半径
D ／d ＞３，适用于绳索
D ／d ＞６，适用于拼接眼终端
图3为聚酯缆结构图与外形图，聚酯缆外层为编织保护套，次外层为过滤层，内层为聚酯缆芯绳[2]
。在聚酯缆环眼和拼接绳端部涂覆聚氨酯涂层，沿聚酯缆的油漆条（红）
用于水下扭转监测。聚酯缆套管在海
上施工现场安装在聚酯缆绳眼上。使用小直径聚乙烯绳（通常约φ18 mm）将4个位置的套管临时固定在聚酯环上，以防止环眼处的聚酯绳从套管上松脱。
１．２．３ 锚链
每段系泊链（由端部链环、扩大链环和普通链环组成）将以捆扎形式到达施工动员储存位置，每捆之间的自由长度为30 m。每捆货物上应提供特定的标记和标签，以识别链条类型、链条ID、末端链环和链条末端的普通链环。链条应沿链条长度每2个链环（1个边缘）涂上黄，作为扭曲监测
的工具。锚链的相关参数见表3。
表
3 锚链组成材料属性
锚链组成平台链安装链海底链长度／ｍ２４４１２．３２５９直径／ｍｍ１５７２５６１５７湿重／（ｋｇ／ｍ）４３３４３３４３３干重／（ｋｇ／ｍ）４９８４９８４９８最小破裂强度／ｋＮ２３ ５５９２３ ５５９２３ ５５９轴向刚度／ＭＮ
１ ９６０
１ ９６０
１ ９６０
不同锚链的端部用不同的颜标注，便于在施工时确定施工顺序。海底链：黄端接快速公接头、棕端接聚酯缆；平台链：橙端接安装链、黑端接承力链；安装链：绿端和白端，但是不需要连接哪个端的特定顺序。
图2 快速接头示意图
图3 聚酯缆示意图
芯绳
子缆
过滤层外保护套捻距
图1 聚酯缆系泊系统整体布局示意图
水上
滚筒系泊半径1 879 m~1 929 m
平台链安装链
安装链
聚酯缆
聚酯缆
锚桩与锚桩链
海底链
系泊水深1 394 m~1 450 m
１．３ 项目难点
我国正在加速建设“海洋强国”，对于深水的开发迫在眉睫，目前深水浮式生产设施海上定位与系泊技术已成为“卡脖子”的关键技术，而对应聚酯缆锚腿的铺设技术的应用是海上油气田开发走向深水的关键一步。1） 深水大直径（直径：258 mm）大长度（长度：971 m/根）聚酯缆铺设是聚酯缆在国内深水系泊系统中的首次工程示范应用，作业水深达到1 500 m。2） 聚酯缆在铺设过程中也具有不抗磨、易受损、易蠕变、刚度非线性的缺点。因此聚酯缆在施工过程中会有扭转、外皮损伤与缠绕的风险[2]
。3） 聚酯缆材料抵抗摩擦和切割能力弱，安装要求高，安装程序复杂。4）需要考虑南海深水恶劣海况及台风对聚酯缆铺设的影响，要制定1套16条聚酯缆高效铺设的施工方案与应急预案。
２ 安装需要的资源
２．１ 聚酯缆安装主要施工资源
２．１．１ 主作业船：海洋石油２９１船
作业内容：陵水17-2气田开发工程项目16条聚酯缆系泊锚腿安装。海洋石油291船总体示意图如图4所示，主要配置的安装设备包括250 t 深水作业吊机；2台150匹工作级ROV ；500 t 锚系处理绞车处理系统；4个锚链舱；2
台3 t 轨道吊机；2台船尾辅助绞车以及船尾800 t 鲨鱼钳系统。
图4 海洋石油291船
海洋石油291船主要技术参数见表4。
表4 海洋石油291船主要技术参数
项目参数总长１０９．４ ｍ型宽２４．０ ｍ型深９．８ ｍ吃水７．８ ｍＤＰ系统ＤＰ ＩＩ
吊机２５０ｔ＠１３ ｍ，２０ｔ＠４０ ｍ
甲板面积１ ０７０ ｍ２
航速最大航速１７．５ ｋｎ，经济航速１２ ｋｎ
系柱拖力
３６１ ｔ
２．１．２ 滚筒驱动装置（ＲＤＳ）
如图5所示，滚筒驱动装置（RDS）主要由2个塔架和液压动力系统组成，主要用于施工前动员和施工期间将
聚酯缆从运输滚筒盘绕到安装船作业绞车上。在这个过程中，滚筒驱动装置的最小背张力应为10 t，以保证聚酯缆在作业绞车上排布紧密。在海上作业期间，应考虑到易于与滚筒驱动装置接合和拆卸的聚酯卷缆盘。
２．１．３ 锚腿铺设辅助工具
聚酯缆锚腿安装所需要的的几种安装辅助设备见表5。
３ 陵水１７－２项目聚酯缆系泊锚腿安装方案设计３．１ 预铺设方案设计总体思路
基于陵水17-2深水半潜式油气生产平台聚酯缆系泊锚腿的技术参数以及选定的海上施工船舶，对系泊锚腿海上铺设进行数值模拟，采用Orcaflex 软件模拟锚腿铺设过程，分析并计算聚酯缆海底湿存稳定性，锚腿铺设的张力、触泥点位置、船舶艏向，给出最佳的铺设时的悬链线长度及最合理的船舶艏向。根据安装分析研究的结果，确定施工船舶及所需重要设备的关键参数，制定装船布置方案，并编制相对应的锚腿水下连接和铺设程序。根据聚酯缆的特性，在码头倒驳、海上铺设以及海底湿存过程中，采取有效的聚酯缆保护和修复措施，防止聚酯缆损伤或损坏。关键评估与方案包括4
个：1） 施工船舶及关键设备匹配性评估。2） 聚酯缆倒缆评估。3） 聚酯缆锚腿铺设分析，聚酯缆湿存稳定性分析。4） 装船布置方案，锚腿水下连接、铺设和预张紧方案。
图5 RDS 实物图
３．２ 海上施工工艺流程
聚酯缆系泊锚腿铺设施工工艺流程如图6所示，主要流程是使用作业绞车逐根将聚酯缆系泊锚腿通过船尾或船侧的滚筒下放入水，海底链连接锚基础，安装后的聚酯缆锚腿湿存于海底。
３．３ 预铺设海上施工方案
聚酯缆锚腿铺设使用的施工资源包括1艘施工船HYSY291， 1台120 tRDS 系统以及1台聚酯缆导向装置。
安装过程包括以下11步：1） 快速接头甲板功能测试。2） 海底链过尾滚筒。吊机索具连接第5个链环并吊起快速公接头过尾滚筒，当索具连接点位于船尾滚筒时，绞车停
止下放海底链，甲板人员完成ROV 解钩。3）海底链载荷转移。继续下放海底链，下放200 m 时，绞车停止下放，甲板操作完成索具连接。4） 当海底链末端即将出舱时，停止绞车下放，鲨鱼钳卡住链环，甲板人员借助船尾小绞车将海底链末端拉到甲板上。回收吊机钢丝绳至海底链载荷转移至吊机时停止。此时，吊机索具跟随海底链入水，水深约为30 m。5） 下聚酯缆入水。吊机与绞车保持同速下放，并确保下聚酯缆全程受力小于50 t。当下聚酯缆末端安装链被鲨鱼钳卡住后，与主绞车/储存绞车
滚筒的聚酯缆连接。6）上聚酯缆入水。如图7所示，牵出主绞车/储存绞车滚筒的聚酯缆作为上聚酯缆，甲板完成上聚酯缆末端与安装链的连接，继续下放上聚酯缆入水。7） 快速接头水下连接。如图8所示，ROV 引导HYSY291 进行位置调整，并缓慢下放吊机及聚酯缆，直至快速公接头与快速母接头
连接。8） 海底链铺设。HYSY291沿路由缓慢移动，同时铺设海底链；当吊机索具连接点距离海床10 m 时，停止铺设，放松吊机钢丝绳，载荷从吊机转移至锚腿上。9） 锚腿预张紧。继续下放锚腿，当聚酯缆脱离船尾滚筒时，停止工作绞车，进行锚腿预张紧。10） 湿存平台链。使用吊机下放锚腿，同时移船并完成甩弯路由；ROV
解脱吊机索具与平台链的连接。11） ROV 后调查。
４ 结语
该文依托陵水 17-2 气田开发项目和相关课题研究，基于我国自有的深水锚系专业作业船海洋石油291开展了聚酯缆锚腿铺设技术的研究，2020年7月—10月，分5个航次完成了陵水17-2半潜平台系泊系统16条聚酯缆锚腿海上铺设作业，聚酯缆在我国深水浮式生产平台中首次成功应用，初步形成了1 500 m 级深水聚酯缆系泊系统安装技术能力与作业能力，为我国的深水浮式生产平台系泊系统安装积累了宝贵的工程经验，对我国南海深水油气田的开发以及保障我国能源安全具有重要的战略意义。
参考文献
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基金项目：
“陵水半潜式生产平台研究专项（项目编号：LSZX-2020-HN-03-01）
”部分研究成果。
图
8 快速接头水下连接
图7 上聚酯缆下放入水
图
6 聚酯缆锚腿铺设施工工艺流程图
表5 安装船上的安装辅助设备
序号安装辅助工具数量设备描述
１１５７ ｍｍ链条吉普赛２１５７ ｍｍ无螺栓链条装卸用ＡＨ滚筒
２８４ ｍｍ工作链吉普赛轮２用于８４ ｍｍ无螺栓链条展开和回收的牵引／工作滚筒
３聚酯卷盘毂适配器２用于连接带滚筒驱动系统的聚酯卷盘
４转向系船柱
１聚酯缆绳的导向器和绕线器５鲨鱼钳嵌件–１５７ ｍｍ／８４ ｍｍ
１用于固定１５７ ｍｍ＼８４ ｍｍ无螺栓链条６２ ｘ ６ＭＴ配重块
１用于将聚酯绳重新缠绕到绞车卷筒上７滚筒驱动系统和聚酯卷筒适航固定装置
１用于滚筒驱动装置与滚筒连接的匹配
８聚酯绳滚筒撑杆２用于滚筒的吊装
９
８４ ｍｍ ×３００ ｍ工作链
２
２×３００ ｍ长的工作链，用８４ ｍｍ肯特链环连接在一起
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