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导管架海上安装施工

摘要：钢制导管架式结构是目前海上油气田使用最广泛的一种平台结构，它的优点是结构简单、安全可靠、造价低廉、适应性强。在国外导管架平台已有一百多年的历史，与此相关的工艺技术十分成熟。在国内海洋石油开发起步较晚，相应的设备和技术与国外相比还很落后，导管架的作业局限于浅海领域，水深均不超过200米。我国的东海、南海蕴藏有丰富的油气资源,随着国内对海上油气进一步的开发，迫切需要掌握深水导管架的安装技术。本文将介绍国内导管架施工的一般方法和创新方法及使用实例.
关键词：导管架，分立式组装，结构形式，吊装,拖航
一．绪论
海洋平台结构形式众多,大致可以分为三大类：一类是浮式结构，结构主要靠自身的浮力漂浮于海面，比如半潜式平台；第二类是固定式结构，结构牢固地直接与海底连接，如导管架式平台，重力式平台等；第三类是顺应式结构或称半固半浮态结构，此类结构既处于漂浮状态，底部又与海底相连（包括由张紧地锚索与海底相连的结构)，如张力腿平台，各类单点系泊和立管系统。
目前大型深水导管架常用的海上安装方法有两种：一是吊装，采用大型的浮吊作业，比如国外Saipem7000安装有双7000吨浮吊，起重能力达到14000吨，国内有蓝疆号，起重能力是3800吨,二是滑移下水,下水驳船压载倾斜一定角度，导管架在自身重力作用下克服摩擦力沿滑道运动入水。下水之后浮正方法也有两种:一是通过浮吊钩头吊起，导管架底部注水浮正,二是由导管架顶部浮筒提供浮力自浮正的方法。由于深水导管架重量远远超过现有浮吊起重能力,现今滑移下水自浮正的方法能克服这一难题；20世纪70年代初在国外己开始有在海上实施成功的先例，80年代初,相关的设计、安装方法和数值模拟软件已趋于成熟,随着国内向海上深水油田的进一步开发，掌握这方面的安装方法并使之应用于深水项目尤为重要.
二．分立式组装法
海上采油平台大吨位导管架高度为19．2m，最底部的中心框架尺寸为25．92m×24m，因此，陆地预制时需采用分片立式组装法，即主结构采用“分片预制，立式组装"，井口胎架“分片预制、两侧同层同时安装”的方法。此方法在满足以上原则的同时，能够最大限度地提高各施工环节的工作效率，保证质量、安全和工期的需要。其主要特点包括：
（1)合理利用人力资源、场地资源、设备资源，多点展开,提高劳动效率；
(2)降低预制总高度，减少高空作业量；
（3)陆地预制平面布置（导管架轴向)有利于靠船和装船作业；
（4）提高导管架的防腐涂装作业效率；
(5）有利于保证导管架附件安装质量；
（6）导管架海上吊装就位时避免多次调整船位和重复吊装，节省海上施工时间。
导管架施工采用预制A、B、C三个立面（见图1），预制完成后再立片,完成A、B、C立面之间水平横撑、斜撑及层间菱形撑安装,随后完成立面导管安装和附件的安装(部分附件可穿插进行)。

先将A、B、C立面进行水平预制,无损检测完成并经业主、第三方检验单位、监理单位等检验完成后开始准备单片吊装。组装时，先进行B、c立面的组装，完成后再进行A立面的组装。导管架中心主框架组装完成后,依次进行井口胎架组装和立面导管安装（见图4）。
单片吊装前，在测量准确的水平撑管位置固定好揽风绳，并将其沿直线方向摆放在预固定位置，吊装时使用两台150t履带吊首先对c立面进行吊装立片作业，在吊装至桩靴后使用钢丝绳和手拉葫芦对其固定,并将导管架底部与桩靴加固.c立面固定后，150t履带吊撤离，吊装B立面.
单片索紧固定采用中25．4ram钢丝绳和10t手拉葫芦索紧，下部手拉葫芦固定点选择在滑块(地锚）中心孔上，上部钢丝绳固定点选择在导管架上部横撑与导管的连接处。

(1)单片立片时拖拉绳放足够长，以利于吊装（见图5);
(2)150t履带吊确定行走路线和位置；
（3）联合吊起C立面单片；
（4)地锚手拉葫芦收紧拖拉绳并调整单片的角度达到设计位置.具体做法:吊车吊起单片构件使之直立；使用手拉葫芦将钢丝绳拉紧。钢丝绳采用锚卡紧固，使用经纬仪、水准仪测量单片垂直度及水平横撑水平度，利用调节千斤顶进行定位.单片的角度、位置调整好后,主导管与支座用肋板固定焊接；
(5）150t吊车移位，吊B立面单片,方法同上；
（6)吊车撤离,B立面主体单片吊装完毕；
(7)B、C两片立完后，开始搭设脚手架，人员工作处满铺钢跳板并绑扎牢固,工作区域要搭设护栏及外挂安全网。脚手架的搭设既要保证安全，又要不妨碍构件的吊装.脚手架要搭设攀爬斜梯(带有护栏)；
（8）立面自下而上依次加装三层共6根水平横撑；
(9）B、C两片立完后，进行A立面立片组装，方法同上。

三．浮托安装的新型导管架
海上中心处理平台或多井口钻井平台导管架通常都具有超大型组块，其安装基本采用大型浮吊吊装或大型驳船浮托安装2种方式。位于我国渤海的有些油田，如锦州