饱和潜水系统在海洋工程中的应用(3)
3.3 应用于FPSO海上安装
主要指安装FPSO单点系泊系统、FPSO单点系泊系统弃置及海底管线穿越FPSO锚系作业等。主要流程如下:在连接柔性立管过程中,潜水钟中的潜水员主要拖拉柔性立管顿头与基盘管汇法兰对接,法兰到位后,穿入螺栓,安装垫圈,对法兰进行液压紧固,从而实现管汇对接。
3.4 应用于海底管线、电缆铺设
在海底管线和电缆铺设中,饱和潜水能通过潜水员实现电缆和管线锚固、合拢、辅助焊接,主要工艺流程如下:潜水员引导母船履带吊机将电缆或管线拖拉到海底基盘导向槽内部,合拢槽上的卡子,将电缆或管线锚定并固定,潜水员将平台电缆或管线护管内的牵引绳连接到电缆或管线端头上,平台上人员通过牵引绳抽拉将电缆或管线拖拉上平台,然后饱和潜水潜水员将电缆或管线在护管处锚固定。
3.5 应用于海管除蜡
在海管铺设过程中,普遍采用打蜡来进行密封,这就经常导致海管被蜡块堵塞而使得输油不通畅,通常解决方法就是由饱和潜水潜水员从海管上的直管段法兰处向海管内注入除蜡剂。期间主要工作流程如下:潜水员拆除海管上的直管段,在海管端部安装特制盲法兰,将母船上放下的软管连接到特制盲法兰上,由母船甲板上通过软管向海管内注入除蜡剂,除蜡结束后,潜水员恢复安装直管段。
图4 总体布置平面图
3.6 应用于海管悬跨段治理
由于海洋地质环境的复杂性,在海底,经常出现高低不平的地质情况,从而海管穿过这种环境时就造成了悬跨,可由潜水员先清理海管周围的海生物,对于沙丘顶部管道着泥段处的泥沙,可持高压水枪冲刷或用铁锹等工具清除,这样就使得悬跨段慢慢沉降,达到缩短和消除悬跨的目的。如果海管搭在坚硬的岩石坡顶造成悬跨,可由潜水员在岩石周围悬跨段上填充沙袋或者泥沙,消除悬跨状况,避免出现岩石和海管直接接触后变形。
3.7 其他应用
具有巡回潜水功能的饱和潜水系统提供了深水海洋工程支持,可为深水导管架安装、挖沟作业、导管架和单点水下检测评估、深水水下井口和管汇安装等工程提供协助支持,另外还可为未来深水废弃平台拆除提供服务。
3.8 具体工程项目应用
从世界各大油田的潜水作业情况来看:欧洲北海、墨西哥湾以及远东等近海油气潜水服务公司均装备有饱和潜水系统,其饱和潜水作业能力从100米至300米以上不等。国内工程中,南海东部、西部及东海海域的导管架安装、海管铺设及水下检测维修工程项目等大多数工程都借助饱和技术作业,主要项目有八角亭海管法兰对接项目、西江23-1项目、文昌二期海上安装项目、西江和文昌单点海上安装项目、乐东22-1/15-1项目、惠州25-3/1项目及番禺30-1项目。
4 结语
21世纪是开发海洋的世纪。随着海洋石油的不断开发,国内对饱和潜水系统的需求不断增长,同时对海洋工程技术装备也提出了更新更高的要求,迫切须要开发各种类型能适应海洋作业要求的饱和潜水系统,以满足海洋工程发展的需要。
饱和潜水是1957年由美国生理学家Bond提出,之后英、美、法等西方国家开始进行大量饱和潜水研究,实验室深度达到701m,饱和潜水在国外海洋石油工程和深海其他工程中,尤其是在欧洲北海油田的开发中得到充分应用。我国的海洋石油开采中的饱和潜水工作主要还是由海外公司承担。中海油“十一五”规划中提出向深水发展战略,将发展自己的饱和潜水设备和组建自己的作业队伍,实现饱和潜水作业能力,实现向深水发展的战略目标。
饱和潜水系统是一项综合性的复杂工程,技术密集度高,是公认的高科技、高附加值产品。世界上主要设计制造厂商如DIVEX公司、HydraMarine公司、Aqua-Air工业有限公司、LEXMAREngineeringPte公司、Submarine公司及N.U.T公司。国内饱和潜水设计科研能力基本达到了较高的水平,国内主要研制单位如中船重工七一九所、沈阳自动化研究所、上海交通大学水下工程研究所,产品如中科院研制的蛟龙号,但都没有形成制造能力,没有转化为生产力,总体来说,国内商业饱和潜水能力比较落后[1][2]。
1 饱和潜水系统
1.1 饱和潜水系统运作原理及组成
所谓“饱和潜水”是指潜水员在高气压下长时间暴露,使其体内各组织体液中的惰性气体达到完全饱和的程度,在此基础上,只要环境压力不再改变,不论暴露时间如何延长,其减压时间是相等的,因而可大大提高潜水作业效率。比如在300米深度停留作业12小时,最后可以用完全相同的减压时间一次性安全的减压出水。所以潜水员每次水下作业不受时间限制,这样可以完成大量的水下作业任务,提高潜水作业效率。
文章来源:《海洋工程》 网址: http://www.hygczz.cn/qikandaodu/2020/1225/484.html