海洋工程石油平台拆除中双船组合吊装技术的应用

发表时间:2020/7/20   来源:《基层建设》2020年第9期   作者:杨银欢
[导读] 摘要:结合当前我国海洋工程的建设情况来看,石油平台的寿命通常情况下在20~30年,等到平台的服役期满,最终要根据国内法律法规以及相关国际公约,在石油开采活动结束,油气田停产之后便要对海洋平台的设施进行弃置拆除。
        广州打捞局  广东广州  510000
        摘要:结合当前我国海洋工程的建设情况来看,石油平台的寿命通常情况下在20~30年,等到平台的服役期满,最终要根据国内法律法规以及相关国际公约,在石油开采活动结束,油气田停产之后便要对海洋平台的设施进行弃置拆除。双船组合吊装技术身为拆除海洋工程平台的常见技术,提高了石油平台的拆除质量与拆除效率。本文主要内容通过论述了双船组合吊装工艺,探究了双船组合吊装技术在海洋工程石油平台拆除工作中的应用,希望能为我国海洋工程的石油平台拆除工作有所启示。
        关键词:海洋工程;吊装技术;石油;双船组合
        前言
        在当前我国海洋工程石油工业不断发展的情况下,石油平台正在朝向集成化、多功能的方向发展。根据目前我国石油平台的发展情况来看,无论是尺寸还是重量都有所增加,而超过服役期的石油平台需要根据相关法律法规进行拆除,以往的浮吊吊装拆除已经不能满足现代拆除工作的需求,在现代石油平台中普遍重达数千吨,而浮吊吊装法十分依赖浮吊船,容易受到海上环境气候的影响,双船组合吊装技术的应用有效解决了这一问题,提高了海洋工程石油平台拆除工作质量与效率。
        1.双船组合吊装工艺简介
        根据我国海洋石油工业的发展情况来看,该工业经过四十年的发展,各个海洋平台逐渐进入了退役区,在此情况下,有关油气设施的弃置技术发展变得尤为重要。在当前海洋工程石油平台拆除工作中,双船组合吊装技术身为一种新型技术,因为污染小、可靠性高、经济效益好等特点被广泛应用于石油平台的拆除工作中。本文主要内容以VB-10000海上重型起重船为例,着重介绍了有关双船组合吊装技术。
        1.1双船组合吊装工艺的构成与原理
        根据VB-10000海上重型起重船的应用情况来看,该起重船主要由两部分构成,马蹄形桁架以及大型驳船。
        1.1.1四台主功能起重机
        在VB-10000海上重型起重船设备当中,配备有1500t级别的起重机有四台,不同的起重机分别连接着7500ft长的钢丝绳,起重机具备7500t的起重能力。相关单位在开展拆除工作时可以根据工作需求,科学合理的配置起重机,以便能够使其在深水下仍旧保持良好的降低能力与提升能力。
        1.1.2四台辅助起重机
        在起重船中往往还配备有四台辅助起重机,设备运行过程中主起重机与副起重机之间会通过PCL系统来控制,使其能够同时开展相关工作,在此过程中为主、副起重机提供一个良好的内置电子负载监控。
        1.1.3起重作业区
        根据VB-10000海上重型起重船的实际情况来看,该设备在运行过程中能够提高一个较大的起重作业区间,该区间指代的是160ft船体之间的敞开间隙,该间隙主要用于开展提升、降低作业,一般情况下,供应船与运输驳船在开展相关工作时,只能够在龙门架下开展起重吊装工作。
        1.1.4龙门架
        龙门架指代的是大型驳船的桁架,该桁架呈现马蹄形状,桁架总高度接近73m,吊高达54m,在龙门架当中,桁架部分会通过驳船与铰链进行连接,连接情况都是事先需要设计的。
        1.1.5动力驳船
        在两艘动力驳船当中,主要配备了八个10001-HP的可伸缩推进器,并且在该设备当中还含有三类标准的动态定位系统。在可伸缩推进器运行过程中无需系泊线以及锚泊,VB-10000海上重型起重船可以在任意深度的水域中运行,不需要开展拖船工作便能够到达任意作业点。根据石油拆除施工情况来看,VB-10000海上重型起重船会利用DP动力定位功能就位,将龙门架置于石油平台的上方,将需要拆除的相关结构物固定在龙门架上,将需要拆除的结构全部断开连接。随后工作人员启动起重机,直接将需要拆除的物体升高到一定程度,而后驳船进入到下方,起重机将需要拆除的结构物直接放置在驳船上,将拆除物体固定之后,驳船从VB-10000下方驶离。此外在VB-10000设备当中,还设置有夹爪装置,利用这一装置可以对海底结构物开展打捞拆除工作。
        2.双船组合吊装工艺的应用优势
        2.1不需要任何辅助设备便可以在任何深度的水域操作
        在VB-10000海上重型起重船运行过程中,起重船本身配备有1000-HP的伸缩器,在 运行过程中不需要锚、系泊绳便可开展相关工作,并且也不用借助VB-10000设备开展深水工作。这些优势都为此类型设备船的应用提供了有效条件。该起重机的具体参数如下表所示。
        表1:VB-10000海上重型起重机的具体运行参数
        2.2具备良好的起重能力可随时开展废气设备拆除作业
        VB-10000海上重型起重机在运行过程中,最高额定其起重能力为7500t,在运行过程中设备的起重力较大,因此可以直接将石油平台看做一个整体进行拆除,改变了传统石油平台拆除工作中分块拆除现象,这样一来有效缩短了平台拆除时间,并且还提高了平台拆除工作的经济效益。由此可见VB-10000海上重型起重机设备在拆除工作中的重要作用。
        2.3稳定性较好应对海况能力强
        根据VB-10000海上重型起重机构造特点来看,该设备整体结构形式独特,与传统的起重船构造有所不同,也有常规的双体船不同。在VB-10000海上重型起重机运动过程中,主要由四部分内容构成,为两个起重吊架与驳船船体,船体与吊架之间的主要应用铰接形式进行连接。利用万向铰将船体的一侧与其他设备相连,使得吊架能够与船体运行时形成相对横摇的现象。两个吊架在应用过程中主要采用反对称的形式进行搭建。这种铰接形式的连接方式,能够在很大程度上减少双船组合吊装设备运行时水下部位产生的运动向上支撑力。因此在十分恶劣的情况下,起重机的支撑模板也能够在很大程度上保持自身稳定性,使得起重作业的安全性得以提高。
        2.4提高了产出工作效率以及拆除成本
        相较于传统的浮吊拆除工作而言,VB-10000海上重型起重机的整体工作效率以及质量都在很大程度上都有所提高,起重工作的经济效益逐渐提高,可以对石油平台整体打捞,提高石油平台的作业效率。
        3.工程实例
        某石油平台位处墨西哥湾区域,平台总体构造重达2600t,在应用VB-10000海上重型起重机开展拆除工作时,主要拆除内容为平台顶部,根据整个拆除工作的开展情况来看,仅仅只用8小时便完成了施工活动,整体拆除工作的成本不断降低,提倡整个拆除工作的经济效益。在拆除该平台的过程中主要施工技术情况如下所示。VB-10000海上重型起重机在应用过程中首先要确定起重位置,将龙门桁架控制在石油平台的上方部位,在完成上述工作之后,将起重机与平台吊索相连,随后将平台的四根注意割断。在完成上述工作之后应用起重机将石油平台进行调离,基础题情况如下图所示。
 
        图2:VB-10000海上重型起重机工作示意图
        在完成调离工作之后,需要将起重船等设备安全驶离施工地。总体来看,VB-10000海上重型起重机在运行过程中主要释放了四个方面的主钩,直接将需要拆除的部位放置在驳船部位,而后将船进行固定。最后,起重船以及运输驳船要以此驶离现场,将施工现场进行复原。
        4.施工中的注意事项
        在应用VB-10000海上重型起重机开展拆除工作时,具体施工操作中需要利用运动响应设备监测起重船,以便能够随时掌握起重机的运行情况。此外,还要合理安装全导向系统,以便能够对起重设备的地理位置等进行定位。全面监控VB-10000海上重型起重机运行时起重臂的位置,掌握载荷转移情况,这些都需要通过船舶的操作中心完成相关工作。在具体操作过程中,设备施工时的风速不能大于每秒10米,并且要合理设计起重额定值,以便确保起重工作可以科学合理的开展。无论是安装工作还是拆除工作,全程都需要开展重量控制与称重工作,在准备阶段将需要吊离的设备进行称重,确保石油平台上的调离模块一切正常,在准备调离是一定要全面监测模块的剩余载荷,确保模块在运行过程中能够均匀分布,保证整个调离工作可以平稳开展。
        5.结语
        综上所述,结合当前我国海洋工程石油平台的运行情况来看,VB-10000海上重型起重机身为一种新型的其中设备,在运行过程中能够承担7500t的额定起重能力。并且相较于传统起重工作而言,能够在相对恶劣的情况下爱开展模块安装、拆除工作,与传统的浮吊吊装工作相比较,此类型起吊方式具有成本低、效率高等特点。海洋平台在运行过程中也逐渐朝向集成化、多功能的方向发展,无论是平台的数量还是尺寸等都有所增加,总的来说,VB-10000海上重型起重机在我国海洋工程领域具有十分广阔的应用前景。
        参考文献:
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