Internal Combustion Engine & Parts• 149 •
王吉祥
(海洋石油工程股份有限公司，天津300452 )
摘要：本文探讨了水下软钢臂单点系泊系统，海上安装施工中YOKE压载的原理要求、施工机具、工艺流程，开创性提出了 “层间混合结构”浅水单点YOKE压载替代解决方案，FPSO回装后满足操作使用要求。
关键词：水下软钢臂单点系泊系统；压载；灌浆;SPM;YOKE
0引言
曹妃甸 11-1/11-2 油田 SAL-YOKE SPM SYSTEM是世界上首例水下软钢臂形式单点系泊系统（以下简称 SPM)。由挪威APL公司设计，由COOEC于2004年建造 与海上安装。位于渤海湾04/36 & 05/36区块开发油田，平均水深25米，距塘沽100千米。油田井□平台生产的油、水和天然气通过海底管道混输至单点系统，再通过跨接软 管进入FPSO海洋石油112。FPSO上可进行油、水和天然 气的分离和处理，并将处理合格的原油存入储油舱，最后 通过穿梭油轮外输。
2011年8月由于检测发现单点系泊系统存在故障。计划在距现有单点约1137米处建造一座新单点，将FPSO 从现有单点解脱后与新单点连接。曹妃甸单点曹妃甸单点 维修项目包括Pile Base，YOKE，Torque Tower &Topside 等结构物安装。
曹妃甸单点维修项目主结构安装后，进行YOKE压载 灌浆作业时，两次发生堵管，ITW公司YOKE压载灌浆方 案基本不具备可操作性。为实现曹妃甸油田早日复产计 划，根据专家意见指导，YOKE压载新工艺应运而生，这在 全国乃至全世界范围内都是首次。
1.1船舶资源
蓝疆：3800T全旋转浮吊，施工支持；
福运569：三用拖轮，拖带主船/抛锚/输灰；
旭日9：驳船，灌浆设备/物料布置。
1.2施工机具及材料
灌浆机及配套管线：作业部，1套，灌浆；led斗胆灯
喷砂设备及配套管线：建造，5套，用于喷压载用 钢丸； 钢丸：吨/方，500吨+，考虑损耗；
水泥：常规灌浆，350吨+，考虑损耗/漏浆/补桨；
架子管：通用规格，40米+，固定喷砂软管方向；
硬管：寸，40米+，灌浆提效改造；
吊带:5米/条，10条，水下固定辅助；
卡环：2.5T，20个，水下固定辅助。
2Y O K E压载替代方案原理
根据业主规格书要求压载材料水中重量590吨（最小 550，最大600)，决定采用钢丸、灰浆“层间混合结构”的配 比形式，如图1。
为尽量保持水泥-钢丸“层间混合结构”的稳定性，优化材料分层布置，考虑两种极限工况，得到以下两种 情况： 2.1情况一：假设钢丸层钢丸间隙全部填充为灰浆
理想状况下钢丸和灰浆可以充分混合，实际情况肯定 达不到，在“情况二”中会有极限校核，最不理想的情况下，钢丸与灰浆完全不混合，形成完全分层，及钢丸缝隙全部 填充为海水。
以应用控制技术、智能检测等多种新型技术，从而有效 地保证室内的温度和湿度，这样才能达到节能设计的基 本要求。
4结束语
滚压刀具
综上所述，我国的暖通空调系统起步相对比较晚，但是其也存在着设计及施工管理方面存在的问题、节能设计的重视度严重不足、节能方案缺乏科学的评价 方法等多个方面的问题，为了更好地对这些问题进行有效的解决，本文特提出了优化整体的设计、提高热回
收水平、加强暖通空调系统的自控技术、积极运用可再
生资源四个方面的建议，希望能够切实地解决以上存
在的问题。
参考文献：
[1] 薛柳，赵富超.暖通空调系统节能设计思考「J1.住宅与房地产，2015(22)：92.
[2] 荆洋.暖通空调系统节能设计思考[J].城市建设理论研究(电子版）2017(09):
236-237.
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钢丸重量=115.4*4.28=493.9吨（密度7.2吨/方，堆积
密度4.28吨/方）
灰浆重量=(142.2+115.4*40.56% )*1.9=359 吨（体积
188.9方，密度1.9吨/方)
“层间混合结构”分层情况见图2：底部为908mm深水泥层(47方），中间为1337mm深钢丸层(493.9吨），钢丸 间隙充分混合有灰浆(46.8方），上部再覆上1082mm深水 泥层（87.2方）。
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2.2情况二：钢丸与灰浆完全不混合
此情况为极端不理想情况，形成完全分层，及钢丸缝 隙全部填充为海水考虑泵入钢丸重量一定，等于“情况一”中钢丸重量493.9吨。此时考虑增加灰浆泵入量，校核最 终压载材料是否在压载舱容允许范围内。
扇压载材料占压载舱容为比例X抑94.87%
缮灰浆层体积Y抑190.1方（灰浆重量361.2吨，密度
1.1.9 吨/方）
“层间混合结构”分层情况图3所示：底部为1120m m 深水泥层（63.4方），中间为1304mm深钢丸层（493.9吨），钢丸间隙充分混合海水，上部再覆上1594mm深水泥层 (126.7 方）。
综合上述两方案校核结果，压载材料中钢丸、灰浆的 需求基本一致，即：钢丸493.9吨，灰浆360吨190方左 右。实际，压载材料水下重量只与材料自身密度及配比有 关。最终只需要将要求重量的压载材料投放至压载舱，而不溢出压载舱即可。
“情况二”为极端不利情况，实际操作由于泵送灰浆会 没入钢丸层，且由于钢丸自重大沉降等因素，最终灰浆将会部分渗透与钢丸混合。即最终舱容将会小于计算值94.87%。
以上两方案为极限工况校核，实际分层情况应该介于 两者之间。现场应根据取样抽检所得密度及相关实验报告 数据支持，即时调整方案。
2.3压载材料水下重量最低限度满足要求校核
业主规格书要求压载材料水中重量590吨（最小 550，最大600)，在保证满足业主要求的前提下，进行现场 最低压载材料-水下重量550吨-需求校核。
为提高钢丸、灰浆融合度，提高压载材料稳定性，以及 现场施工便利性，最低材料需求校核考虑：水下重量由 590降至550吨，采取减少钢丸40吨水下重量的输入条 件，已得到新的配比。
钢丸实际减少重量=40/(7.2-1.025 )*7.2=46.6吨
钢丸需求重量=493.9-46.6=447.3吨
则压载材料最低配比需求重各材料如下：
|钢丸重量=447.3吨（密度7.2吨/方，堆积密度4.28
缮吨/方)
I灰浆重量=359吨（体积188.9方，密度1.9吨/方)
钢架桥
“层间混合结构”分层情况见图4：底部为908mm深水泥层(47方），中间为1219mm深钢丸层(447.3吨），钢丸 间隙充分混合有灰浆(42.4方），上部再覆上1119mm深水 泥层（99.5方）。
图4压载材料最终分层布置示意图
注意：当现场压载钢丸或总压载材料投放达到以上 值时，需通知业主、第三方等现场各相关方，视反浆、材料 密度取样测量情况、材料计量误差等情况，决策是否继续 进行。GOIP设备是什么意思
3补浆预案
完成上述流程后，视现场抽样密度情况，以及试验材 料配比密度报告结果，综合考虑验证，得到业主同意后，根 据计算确定需要补浆的重量。
乳化石蜡4验证配比密度试验
陆地或海上，按照本方案材料配比及施工流程，模拟 施工流程、条件、环境，进行配比试验，并出具有效报告，以供现场施工及完工确认参考。
参考文献：
[1]樊之夏.深水导管架安装研究「J1.中国海洋平台，2003.
「2]戴焕栋，龚再升.中国近海油气田开发「Ml.北京：石油工业出版社
,2006.
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