导管架下水后平躺漂浮在水面上,要使其由平漂状态变为直立状态,必须进行扶正,这是由导管架的分舱和充水顺序实现的。为了保证扶正过程的安全可靠,要求:①导管架在扶正过程中距泥面的间隙需满足最小底部间隙要求。最小底部间隙是指在扶正过程中导管架底部最外缘至泥面的间隙,设置这一要求的目的是保证导管架在扶正过程中不会触到海底,且有一定的安全余量。②满足稳性要求。包括导管架的完整稳性和破舱稳性两种状态,完整状态至少要有10%的剩余浮力,破舱状态是指有一个舱破损时的稳性问题,至少要求具有正浮力。③满足在水中的重量不能超过浮吊吊装能力的要求。在有浮吊辅助的导管架扶正过程中,导管架水中的重量不能超过浮吊的吊装能力。扶正作业是导管架海上安装的一个重要步骤,扶正分析中需考虑的因素众多,包括浮吊选择,密封舱室的布置,舱室充水顺序,扶正吊点的布置,吊装索具的配备等。
导管架扶正
导管架从水面漂浮状态到直立状态的作业过程。
- 英文名称
- upright of jacket
- 所属学科
- 石油与天然气工程
导管架下水后,通过导管架自带的舱室充水系统将导管架腿舱室充水与浮吊提升配合,使导管架下沉到指定位置并由水平漂浮状态转变为竖直状态的过程。在这种扶正方法中,应满足以下各项要求:
①导管架浮态与剩余浮力技术要求。导管架下水后会由于其自身的浮力,处于自由漂浮状态。在扶正过程设计中,不仅要考虑导管架自身的浮态,还要考虑单个舱室破损进水情况下导管架的浮态。要求导管架小头略微浮出水面,导管架倾斜度小于2°。目的是使施工人员顺利登上导管架,进行索具挂扣、联接舱室充水和放空液压控制管线等施工。为保证导管架的漂浮状态良好,就必须对导管架的剩余浮力有一定要求。对于滑移下水导管架剩余浮力要求大于12%,破舱剩余浮力要求大于8%。对于吊装下水导管架剩余浮力要求大于10%,破舱剩余浮力要求大于8%。在设计过程中应考虑增大导管架顶部浮力以及尽可能减少导管架底部重量。
②导管架主腿舱室布置技术要求。吊机辅助扶正需要浮吊与舱室充水配合。舱室大小的布置非常重要。如果舱室布置过小,会导致导管架扶正过程过于烦琐以及增加舱室充水管线的布置难度;另一方面,如果舱室布置过大,会导致充水后重量增加过大,无法满足吊机的起吊能力和破舱浮态的要求。
③辅助扶正过程技术要求。扶正的基本步骤为提钩—充A面压载舱—提钩—充B面压载舱—提钩—充调平舱—坐底。需要考虑导管架与浮吊的最小间隙,扶正过程中导管架底部与泥面间隙的最小要求以及吊机能力和起吊高度能否满足扶正过程,最小吊绳力满足吊点设计能力等要求。
导管架在滑移下水后,通过预先设置的导管架杆件的孔洞自动充水,使其达到近似竖立的状态,再通过主腿的充水系统将指定的导管架腿舱室进行充水,使其完全达到竖直状态。自扶正一般适用于较深海域,且对导管架的稳性和剩余浮力要求较高。一般需满足最少15%的剩余浮力,以保证自扶正过程的安全性。对于充水杆件需要开孔,一般设计为每根杆件的两端各开两个直径为1/2英寸(1英寸=2.54厘米)的孔洞,通常设定一个孔洞在杆件的上方,另一个在杆件的下方,以保证杆件中的空气能够排出,杆件顺利充水,完成自扶正。
扩展阅读
- 高飞.导管架扶正设计技术.石油和化工设备,2017,20(5):70-72.