侯永強 (中石化勝利油建工程有限公司 山東東營 257000)
CB22F導管架為40井式,主體采用10腿型式,其中A立面為10:1斜率,B立面、C立面無斜率。導管架頂部軸間尺寸24m×24.2m,底部軸間尺寸24m×26.016m,兩側井口胎架位于B-C軸線,軸間尺寸11.0m×14.2m。導管架頂標高+5.0m,底標高-11.7m,工作點標高+7.0m,導管架結構高度19.2m。導管架吊裝重量1050t。
導管架陸地建造時,應嚴格控制建造尺寸,避免因預制尺寸改變而造成的重心偏移。
導管架建造過程中,焊接量較集中于井口一側,因此要考慮填充焊材對重心偏移可能造成的影響,導管架重心計算應將焊材考慮在內。
由于導管架的尺寸較大,且吊裝用索具必須保證4倍以上的安全系數,如用鋼絲繩進行吊裝,鋼絲繩的直徑大,索具的重量將會達到50t以上,此重量將會影響重心的偏移,因此索具選用FA型合成纖維吊裝帶,它具有重量輕、柔韌性好、耐腐蝕、操作輕便等優(yōu)點,其安全系數可以達到6倍,最大程度地減小了吊裝索具對重心的影響。
在導管架裝船前進行稱重,以確定導管架準確重心;根據導管架實際重心計算吊裝索具長度,經實際稱重可測導管架重心如下:
根據受力及力矩平衡:2F1Sinθ1+2F2Sinθ2=1.1G=1127.5t 2F1Sinθ1×10.31=2F2Sinθ2×13.69
因為導管架起吊時,吊纜與水平夾角不小于60°,假定θ2=60°,可求 θ1=63.7°,L1=35.3 m,L2=36.5 m,所以吊帶最小長度為36.5m,根據現有資源,鎖定了500t柔性吊帶4條,當L1=43.6m時,為滿足吊裝條件,可得L2=44.4m,θ1=68.7°,θ2=65.8°因此吊裝時要增加現有吊帶的有效長度,根據受力分析,可得F1=265.5t,F2=345.1t,根據計算數據,我們采用增加卸扣的方法來延長吊帶的有效長度,在L2側增加2個500t卸扣,卸扣的有效長度C=700mm,可以滿足吊裝要求。
導管架海上就位前,我們對導管架就位區(qū)域進行了海底調查,調查內容:a、海底泥面地貌是否平整;b、海底泥面土壤軟硬程度(底質);c、海底泥面土壤沖刷情況;d、有無廢棄物。
為了進一步確定導管架就位區(qū)域的水深地貌特征,我們對就位區(qū)域進行了海底淺剖分析。
>地貌測量
本次探測工程,地貌測量使用的是Benthos1624雙頻側掃聲納系統(tǒng)。低頻為110-130KHz,高頻為370KHz-390KHz,是探測海底地貌及管線電纜的理想工具,非常適用于小船、淺水作業(yè)。數據處理軟件為Chesapeake Sonar Web PRO測掃聲納數據后處理軟件包,可接收GPS坐標數據,進行實時定位。
>水深測量
在開始水深測量以前,利用數字溫度計測定海水的溫度,計算海水的聲速并把聲速輸入到測深儀中,測前測后用比對盤檢查,同時做好外業(yè)比對及測量紀錄。
根據探測結果,CB22F導管架就位區(qū)域,西北方位存在明顯落差,標高差在1~1.3m間,其他區(qū)域水深地形平坦,水深值基本穩(wěn)定在11.5m-11.7m之間,未發(fā)現突起或凹坑存在。
為保證導管架下水就位時的水平度,我們對海底的過低點采取如下處理方案:將位于低點的導管架的導管中心作為原點,以5m為作業(yè)半徑,用袋子裝沙對低洼處進行填平,灌沙期間潛水員多次下水探摸,根據探摸結果調整灌沙方位和數量,每個部位填沙約150m3后,海底低洼區(qū)域填平達到施工要求。
導管架最后的就位是否順利取決于浮吊的就位位置和流向等,故浮吊就位時,除考慮周圍的障礙物和海底管線位置對拋錨的影響外,還必須結合本海區(qū)內的海流流向及漲潮情況。埕島海域海流情況:1)本海區(qū)內實測海流為往復流型;2.漲潮期間的流向為偏WNW向,落潮期間的流向為偏ESE向;3)實測最大漲潮流流速為97cm/s,最大落潮流流速為65cm/s;4)垂線上的流向基本一致,流速隨水深的增加而衰減;5)本海區(qū)位于黃河口無潮點附近,潮差很小,流速很大。為強流區(qū)。在掌握基本海況后,制定如下就位方案:在靠近工區(qū)1.5海里時浮吊由長拖改為綁拖,待平流期,自西向東駛向導管架就位區(qū)域,在距離導管架就位位置約500m時,浮吊拋6-7節(jié)船艉航行錨(8#),由勝利292拖輪輔助浮吊穩(wěn)住船身,由勝利262拖輪依次拋3#、6#、1#、5#、2#錨,拋錨完成后緊錨調整船身,浮吊就位完畢。此順流向就位方法,可以有效減小船身與流向垂向的接觸面積,進而降低海流對浮吊穩(wěn)定性的影響,保證導管架吊裝過程的平穩(wěn)性。
針對本工程導管架尺寸大的特點,為保證導管架精確就位,我們采用2個浮吊施工,即以一個浮吊吊導管架,另一個浮吊以打樁的方式來完成導管架的座底、定位、打樁工作。
本次工程通過以上施工工藝,消減了導管架海上就位和調平時的不利因素,有效地提高了導管架海上就位的精度和調平控制,確保了施工質量和施工速度,節(jié)約了施工成本,并保障了在施工期間的安全性。