ROV在狭小空间安装海管起始缆技术

MECHANICAL ENGINEER
ROV碰小空间安装起始缆技术
林守强s张晓博2,马超s邱可s齐兵兵^张永祥1
(1.深圳海油工程水下技术有限公司,广东深圳518067;2.中国石油天然气集团公司长庆油田分公司第八采油厂,西安
710021)
摘要:在海工深圳公司的缅甸ZAWTIKA1B项目铺管铺管作业中,通过技术创新,成功实现了国内首次采用R〇V (Remote Operated Vehicle无人遥控潜水器)钻入导管架,在狭小空间安装海管起始缆技术,其作业水深为116 m,为国际同类作业最深,节省了单独动员饱和潜水的费用。文中介绍了 2台R0V的精确分工和控制方法,论述了 2台R0V 在铺管船上下水共同进行水下作业的工作模式和R0V钻入导管架安装起始缆的技术要点。
关键词:R0V;导管架;起始缆
中图分类号:TE 951;TP 24 文献标志码:A 文章编号= 1002-2333(2017)06-0114-03 Installation Technology of Subsea Pipeline Initiation Cable in Narrow Space by ROV
LIN Shouqiang1, ZHANG Xiaobo2, MA Chao1, QIU Ke1, QI Bingbing1, ZHANG Yongxiang1
(1.C00EC Shenzhen Subsea Technology Co., Ltd., Shenzhen 518067, China;2. No.8 Oil Production Plant, PetroChina Changqing Oilfield
Company, Xi'an 710021, China)
Abstract:COOEC Shenzhen Subsea Technology Co. Ltd achieved the installation technology of subsea pipeline initiation cable in narrow space by ROY in October 2015 during ZAWTIKA IB project of pipe laying operations in Burma, and the operating depth of 116 meters has break a the record in the industry, the mobilization of saturation diving expenses is saved by application of this technology. This paper introduces the precise division of labor and control method of two ROV, discusses the working mode of the joint operation of the two ROV and the key technical points of the ROY pipe installation initiation cable.
Key words:ROV; jacket; initiation cable
0引言
缅甸ZAWTIKA I B项目位于麵甸马塔班海湾,水深 约130~150 m,该项目是中国海洋工程企业第一次
按照国 际标准执行海外EPCI项目。其中一条海管铺设管线路由 是从中心平台ZPQ到新建平台WP4,按照安装设计路 由,需从ZPQ中心开始铺设海底管线,因ZPQ平台水下 管线分布密集,无法采用常规的抓力锚安装起始缆方式。因此提出了在导管架桩腿上安装海管铺设起始的技术方 案,原计划采用饱和潜水安装此起始缆,考虑节省项目成 本,创新地采用了 R0V钻入导管架的技术方案,该项技 术为国内首次使用,其中安装点的工作水深为116 m,在 国际上也是同类技术作业水深最深的一次。
1安装的前期准备工作
7.7可行性分析
1.1.1 R0V的选型
选用 2 台功率为 150 hp带有 TMS(Tether Management System)的工作级R0V,且要求需要钻进导管架的ROV 的尺寸满足导管架作业点的空间的限制条件。在RO V的 正后方和两边都加装摄像头,扩大视野面,避免碰撞和卡 阻。通R0V携带多波束声纳,解决在导管架里面定位信 号会受到金属干扰的问题,减少在能见度不好时发生脐 带缆缠绕的风险。
1.1.2特殊索具的选型
安装起始缆的位置在导管架的节点上,需要将一条软吊带绕此节点一周后挂在R0V钩上并锁住。因起
始缆 承受的拉力为400 k N,能承受40 k N拉力的常规普通材 质的吊带尺寸会非常大,重量也会非常重,这将不利于 R0V在水下安装作业。所以在吊带选材方面要综合考虑 耐拉性能和水下重量问题,最终选择A nti-A brasion Synthetic Fiber endless ro u n d吊带(咼强图抗磨环形吊带)
图1高强图抗磨环形吊带图2 ROV钩
材料,见图1。
传统的R0V钩只有一端可以连接卡环,环形吊带的 首尾都要挂在吊钩里面,水下施工作业难度较大,安全性 能差。本项目选择的R0V钩两端都可以连接卡环,上端 连接起始缆钢丝绳,下端连接环形吊带首部,环形吊带缠 绕导管架节点一周后,尾部挂入R0V钩子,操作方便,安 全性能较高。在R0V钩的锁舌方面进行特殊的设计,保 证了环形吊带在R0V钩内不发生脱落(见图2)。
1丄3仿真模拟R0V与导管架碰撞
11412017 年第6 期网址:www.jxgcs 电邮:
hrbengineer@163
由于海流失位或者失电放漂时,ROV 可能撞击导管 架,通过模拟仿真碰撞过程,计算出在不同条件下碰撞在 不同部位所产生的冲击力,是否会对导管架结构造成损
伤,输气立管是导管架上最弱的部位。如图3所示,计算 结果表明R O V 即使碰撞到立管,也不会对立管造成损 伤,实际施工时确保在ROV 周围的橡胶垫完好,增大碰 撞时的缓冲力,更加安全可靠。ROV 周围的橡胶垫如图4 所示。
图3
ROV 与立管碰撞分析图4 ROV 周围的橡胶垫i.2 R O V 水下作业条件分析
重庆李庄案
由于导管架属于结构较为复杂的水下结构物,因此 ROV 进人导管架作业对水下作业条件要求较高。借鉴以 往ROV 进人导管架经验,要求R O V 的能见度在3 m 以 上,作业优先考虑在白天进行;作业时水流小于1节,以 保证ROV 进入导管架内操作的可控性,防止ROV 在导 管架内失去控制和保证TMS 软缆的安全;ROV  Hook 升 沉小于2 m ,便于ROV 进行挂钩操作和锁舌作业。7.3编制完整的作业程序
2台R O V 同时在同一区域联合施工已经属于高风 险危险,加之一台ROV 还要钻入导管架,整个施工的风 险系数非常高,需要制定完整的作业程序。对2台ROV 进行精确的分工既能保障2台作业中R O V 的安全性,同 时也提高了作业效率;2台ROV 之间的畅通沟通也是保 证ROV 安全的根本。
在施工作业中,首先需明确2台R O V 的作业区域, 保持安全距离,互不干扰影响,在整个作业过程中,任何 一台ROV 都不能离开自己的作业区域,以防2台ROV 的TMS 软缆发生缠绕或者碰撞(图5)。其次是明确2台 RO V 的作业内容。R 0V 1负责观察和传递吊带给R 0V 2, R 0V 2负责进入导管架以及拉出并进行挂钩作业。在作业 前,R 0V 2进行检查整个进人路由的情况,然后对导管架 上安装起始缆的位置进行海生物清理(图6),避免柔性吊 带被海生物磨损。
7.4建立无障碍通讯和视讯
图5
凝胶材料
2台ROV 立面
图6 ROV2清理导管
作业区域分布图
page tm架上海生物
本次作业在R 0V 1、R 0V 2、驾驶台以及吊机控制台四 方建立了无障碍的通讯和视讯,确保信息通畅。指定了一 名经验丰富的ROV 总监为总负责人,统一发出指令,指 挥2台ROV 、吊机和驾驶台之间的相互协作,避免了多方 口径造成错误操作的风险。
2
起始缆安装过程 2 J
控制吊带的下放深度
当吊带下放时,需R 0V 2全程观察吊带下放到设计 水深(图7和图8)。确保吊带下放深度位置的准确性,由 于吊带为零浮力,会随着海流漂动,如果吊带的下放深度 超过或者小于安装位置的水深,都将不利于ROV 操作, 甚至会给RO V 的飞行造成风险。
图7
ROV2跟随吊带下放图8吊带下放到设计水深
2.2 2台R O V 配合安装起始缆
1)
当R 0V 2开始进入导管架,R 0V 1需观察R 0V 2
的TMS 软缆情况(图 9)。当R 0V 1观察到 R 0V 2的TM S 软缆 发生缠绕和有其他风 险时,R 0V 1需要立 即通知R 0V 2,并及 时采取相应的措施,避免发生危险。
2)
在R 0V 2钻
进导管架内到达预定 位置后,R 0V 1协助 将吊带递给R 0V 2 (图 10)。
3)
ROV 2抓住吊
带后,沿原路退出导 管架,R 0V 1根据需 要协助R 0V 2 (图
11)。
4) ROV 2从导管
架退出后,将吊带挂 上ROV  Hook 并进行 锁舌操作,确保吊带 完全锁在ROV  Hook 内(图12)。
5) 装完成之后,R 0V 1观察弓弦的带
张力的情况(图13),确保安装结果完全符
网址:www.jxgcs 电邮:hrbengineer@163 2017年第6 期■ 11
5套管针灸刀
图2 M 70型底开门运煤车
1.车钩缓冲装置
2.转
K 6型转向架3.底开门4.底梁组成5.空气
制动装置6.侧墙7.手制动装置8.端墙9.标记
3180
(车辆最大宽度)
1
主要用途
M 70型底开门运煤车是受龙煤集团委托而开发设计 的专用运输车。该车在标准轨距铁路上使用,采用底开门 卸货方式,主要用于装运煤炭等散装货物(如图1所示), 也可用于其它厂、矿企业运输矿石、砂石、焦炭、木材及机 械设备等〇
2 主要技术特点
1 )M 70型底开门运煤车具有自重轻、容积大、载重能
力强的特点。2)底开门组成采用手动开闭和扭杆缓冲结 构,受门板变形和温度变化的影响较小。3)空
气制动装置 和转向架采用70 t 级铁路货车通用零部件,具有制造维 修简便等特点。
3 主要性能参数及主要尺寸
1)主要性能参数。载重为70 t ,自重为24.5 t ,轴重为
合设计要求。3
该技术应用前景
为了节省开发成本,目前多数海上油气田采取滚动
开发模式,在一期开发是安装一个大的中心油气处理平 台,后续开发是向中心平台接入新油气管线,把新建油气 的介质输给中心平台。而成熟中心平台海底周围的输油 管线、海底电缆和结构物繁多,路由复杂,无法采用传统 的起始缆铺设方法,起始缆安装在导管架是最理想的方 案,如果采用潜水进行水下安装作业会增加项目成本,因 此采用ROV 钻人导管架安装起始缆是非常好的选择,随
着R O V 装备和作业 技术的不断成熟,该 项技术将有广泛的应 用前景。
[参考文献]
[1]时丕芳•用于导管架
吉林市苏宁天润城检测的ROV 路径规 划研究[D ].东营:中国 石油大学(华东),2010.
唐光盛,徐根弟,廖菲,等.ROV 在导管架检查中的应用与安全管 理[J ].港 口科技,2011(9):4-8.
金木华.基于ROV 的海洋油气平台钢质导管架检测实务[J ].中 国科技博览,2014(20):122-122.
(编
辑昊天胆汁酸
)
作者简介:林守强(1971
—),男,学士学位,工程师,主要从事水下生产系 统安装、维修、拆除方面的研究;
马超(1983—)
,男,学士学位,工程师,主要从事水下生产系统 安装、维修、拆除方面的研究。
收稿日期:2016-12-19
P ][3]
M 70型底开门运煤车的研制
张印明,潘维超,曲加波
(中车哈尔滨车辆有限公司,哈尔滨150065)
摘要:文中介绍了中车哈尔滨车辆有限公司研制的载重70 t 的M 70型底开门运煤车。介绍了该车的用途、技术参数、主
要结构和试验运用情况。
关键词:底开门;敞车;研发
中图分类号:U  463.834 文献标志码:A  文章编号:1002-2333( 2017 )06-0116-02
116
2〇17 年第 6 期网址:www.jxgcs 电邮:
hrbengineer@163

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