摘要：文章阐述了目前的茂名海底管线和新管汇连接施工方法，分析得出采用安装组、胜利902船组、定位组、潜水组相结合的方式是实现海底管道新管线和新管汇连接的主要施工技术手段，简称合拢口。
关键词：胜利902铺管船；新管线和新管汇；操作平台；牵引头；膨胀弯；抛锚定位；水下信标和LBL测量矩阵；ANSYS分析
1 引言
原茂名石化30万吨级单点系泊输油终端海底管线长约15.3km，设计使用寿命为20年，自1994年铺设并与当年11月投产至今，已运行将近22年，超过设计使用寿命。由于无法进行全面检测，存在着安全隐患，同时，原海底管线设计输量为1000万吨/年，已不能满足目前茂名石化生产需要。根据中国石化批复，在原有海底管线东北侧约50m平行原老海底管线新建一条海底输油管线，以消除安全隐患，提高30万吨级单点系泊输油终端的利用率。同时新建水下管汇原位替换老水下管汇。
新建海底管线路由从茂名石化30万吨级单点系泊输油终端水下管汇至北岭山原油库区，与老海底管线平行敷设，路由长度约为15.49km，其中海管长度约为15.28km，新建海底管线设计输量为1500万吨/年，设计寿命30年，海底管线采用单壁配重管结构，钢管规格为Φ1219mmX23.8mm，API 5L PSL2 X65 MO直缝埋弧焊钢管。
本文针对亲身驻船进行该施工管理过程中对已铺设至单点的新建海底管线和新管汇合拢口连接施工方法进行概述，探索为海上大型施工安装提供施工技术支持。
2 合拢口连接施工技术方法
2.1 胜利902船就位
胜利902就位抛设4口锚，锚角度45°，锚缆长度为500m。在定位组协助下，胜利902指挥胜利281完成抛锚工作。
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2.2 新管线起吊
（1）切割口确定
现场施工人员与定位组人员根据新管线测量数据确定切割位置。
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（2）吊带水下连接
切割点确定后，胜利902调整船位使切口位置位于操作平台中央，管线中心离开右舷舷侧1.1m，拟切割长度为4470mm，平管段PE管留长为1800mm，胜利902就位图参见下图。
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吊点布置图
胜利902船主吊机挂Φ46mm×25m绳子2根旋转至3、4号舷吊中间，潜水员下水将钢丝绳与预埋的60t吊带连接。
400t吊机将临时吊点吊离泥面0.5m，潜水员下水找到弃管时安装的标志卡位置布置好5、4、3、2、1号舷吊吊点，同时在舷吊钩头上绑扎50m测量绳1根。
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吊带绑扎形式
（3）新管线起吊
吊带布设完成后，400t吊机回落将管线放置海底，潜水员解脱400t与管线连接。开始起吊新管线，管头起吊至与海平面成5.5度角。管线起吊步骤如下：
1、2、3、4、5号舷吊各安排操作手一名，测量员一名（1、3、5为主力舷吊，2、4号舷吊吊装过程中起辅助倒吊钩及最终吊装状态起固定的作用）。
管线的起吊由陈俊海负责，胜利902舷边吊操作手听从司索指挥，起吊过程严格按照《新管线起吊步统计表》。
（4）操作平台搭设
平台的搭设由安装组负责完成，其方案如下：
将预制好的操作台框架焊接在甲板；
通过推拉将操作台展开；
安装工穿戴安全带道舷外垫设跳板；
操作平台外围拉设安全网。
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（5）新管线牵引头切割
牵引头的切割位置由定位组人员确定，施工由安装组负责完成，切割时用吊带将牵引头与主吊上10t卷扬机连接并带力，用火焰自动切割机完成切割，切割后将牵引头吊至902甲板，方案如下：
用吊带将牵引头与902主吊10t绞车连接，连接完成后主吊稍微带力；
在牵引头吊耳处绑扎一根15m牵引绳，便于吊装时牵引；
用火焰自动切割机切割，坡口角度为23°，切割机轨道绑缚与管道端，从12点位置开始切割，一次切透；
回转主吊吊臂，将切下的牵引头放置902甲板；
安装工用磨光机对切割的坡口进行打磨，使其满足焊接条件。
400t吊对口工装至管口位置固定（气象好、管线错边量较大使用油建自制对口工装、若气象较差、管线错边较小则使用中海油对口工装）。
2.3 管汇及膨胀弯整体起吊
根据计算结果布设连接吊点，吊点连接由管汇安装辅助组（防腐工）连接，连接完成后，司索指挥吊机进行试吊（初步试吊已结束、管汇端管头角度5.5度）。
膨胀弯段PE管拟切割2680mm，留昌4320mm。用火焰自动切割机切割，坡口角度为23°，切割机轨道绑缚与管道端，从12点位置开始切割，一次切透；切割完成后重新进行膨胀弯试吊，对管汇整体角度复测，确保管汇水平偏差在设计的要求范围内。通过调整吊点位置及配扣将膨胀弯角度控制在5.5°左右。
与膨胀弯连接吊带采用棕绳固定，确保吊装过程中吊带不会滑动。
膨胀弯距离管头5m位置安装20t×6m环形吊带以备对口使用。
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2.4 新管汇与膨胀弯连接
新管线与管汇连接共1道φ1219焊口，连接在902舷外完成，施工工序如下：
（1）在管汇膨胀弯段绑缚3根25m牵引尼龙绳，管汇基座绑缚2根25m牵引尼龙绳及1根80mφ19钢丝绳，便于起吊牵引及对口时固定；
（2）400t主吊机吊管汇到达右舷后，采用手拉葫芦将膨胀弯拖入对口工装中。
（3）把紧对口工装螺栓将管线及膨胀弯固定成一个整体。
（4）调整管口错边量。
（5）组对完成后，由两名焊工进行焊缝打底焊接，打底完成后，由四名填充盖面工分两组完成焊缝焊接；
（6）安装工辅助检测单位对焊缝进行AUT检测；
（7）检测合格后，防腐工手持喷枪对防腐区域进行喷砂除锈；
（8）喷砂除锈检查合格后，2名防腐工使用热缩带进行防腐补口。
2.5 操作平台拆除、管线下放、管汇在位测量
操作平台拆除由施工组完成，操作平台拆除后，司索统一指挥管线下放。待管汇到底海床后，完成管汇在位测量工作。施工工序如下：
（1）采用火焊工具拆除管线对口工装。
（2）安装工穿戴救生衣及安全带下至操作平台将跳板拆除，回收到902甲板；
（3）跳板拆除后，将操作台折叠，由火焊将与902甲板连接位置切断，将操作平台框架收回；
（4）司索统一指挥902舷边吊及主吊操作手下放吊钩，下放顺序严格按照《管汇下放计算书》执行，详见下表：
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（5）管汇下放过程中，测量定位组实时监控管汇水中状态，需要调整时，通知司索。
（6）管汇到达海床后，定位组对管汇在位位置及状态进行最终测量。
3 结论
本文围绕操作平台搭设、定位弃管头位置、起吊新管线、切割管头、管汇和膨胀弯整体起吊、管线和膨胀弯舷边连接、管线下放等一系列施工工序，通过有限元ANSYS专业分析起吊和下放模型分析，最后实现合拢口连接，为海上大型施工安装提供经验参考和技术支持。
参考文献：
[1]《海底管道系统》SY/T 10037-2010.国家能源局,2010-12-15
[2]中国船级社《海底管道系统规范》（京）新登字091号.人民交通出版社, 1993-1-1
[3]《茂名石化新金明公司30万吨级单点系泊输油终端海底管线安全隐患治理工程 水下管汇》SPE-0003SE02-01.中石化石油工程设计有限公司,2016-1-20