系泊錨腿上錨纜的更換方法
【專利摘要】一種系泊錨腿上錨纜的更換方法，采用一：在浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油輪船尾布置數(shù)條限位拖輪；二：在系泊錨腿上安裝量角器；三：將張緊器下放至海底后收緊錨鏈；四：切割松弛的錨鏈鏈環(huán)；五：拆除張緊器；六：調(diào)整油輪艏向與錨腿垂直；七：將上錨纜往上提；八：拆除舊的上錨纜索節(jié)頭；九：將新的上錨纜索節(jié)頭牽引至單點(diǎn)底部；十：安裝新的上錨纜索節(jié)頭；十一：將新的上錨纜下索節(jié)頭與一段錨鏈連接，并形成一條完整的錨腿；十二：釋放水下液壓張緊器鋼絞線至自然狀態(tài)后，拆除；十三：重新測(cè)量錨腿的入水角度和錨腿下索接頭的水深、位置。本發(fā)明在不解脫浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油輪的情況下，實(shí)現(xiàn)了回收舊錨纜、安裝新錨纜等全部施工；提高了生產(chǎn)效率和可靠性。
【專利說(shuō)明】系泊錨腿上錨纜的更換方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及錨纜的更換方法，尤其涉及一種系泊錨腿上錨纜的更換方法。屬于海洋石油工程領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，內(nèi)轉(zhuǎn)塔式單點(diǎn)系泊系統(tǒng)是一種廣泛應(yīng)用于浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油輪(FPSO)的單點(diǎn)系泊系統(tǒng)。油田設(shè)施投入使用后，經(jīng)過(guò)多年的運(yùn)行，單點(diǎn)系泊錨腿容易出現(xiàn)損壞。系泊錨腿的各組成部分中，上錨纜因長(zhǎng)期處于反復(fù)收縮和拉伸的狀態(tài)，其損壞的幾率很大。斷絲和松股是上錨纜時(shí)常發(fā)生的損壞情況，當(dāng)損壞達(dá)到一定程度時(shí)，上錨纜所能承受的最大安全載荷值將低于單點(diǎn)系泊系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)所要求的安全載荷值。若此時(shí)遭遇強(qiáng)臺(tái)風(fēng)或熱帶風(fēng)暴襲擊，上錨纜有可能會(huì)發(fā)生斷裂，給油田生產(chǎn)設(shè)施帶來(lái)極大安全隱患。因此，一旦系泊錨腿的上錨纜出現(xiàn)嚴(yán)重?cái)嘟z或其他嚴(yán)重情況時(shí)，需進(jìn)行系泊系統(tǒng)安全評(píng)估，并決定是否更換上錨纜，以保障單點(diǎn)系泊系統(tǒng)及其他油田設(shè)施的安全運(yùn)行。
[0003]STP型單點(diǎn)系泊系統(tǒng)多為9腿(分為3簇，每簇3條錨腿，間隔5°，各簇間隔120° )形式的系泊系統(tǒng)。每條系泊錨腿結(jié)構(gòu)形式相同，包括:直接與單點(diǎn)浮筒連接的一條錨纜，然后是一段安裝了配重塊或配重鏈的錨鏈，接著是錨纜與錨鏈的組合，最后是錨樁。
[0004]浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油輪(FPSO)正常生產(chǎn)時(shí)的APL型單點(diǎn)系泊錨腿上錨纜更換的方式是:將浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油輪(FPSO)解脫，單點(diǎn)浮筒注水沉入海底，然后，拆除舊的上錨纜、再安裝新的上錨纜，最后，將單點(diǎn)與浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油輪(FPSO)回接。由于涉及到浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油輪(FPSO)解脫與回接等工作，因此，其工作量巨大，且需在油田停產(chǎn)的情況下進(jìn)行，產(chǎn)量損失較為嚴(yán)重。
[0005]此外，在錨腿水下張緊回接方面，目前，常用的方法是借助機(jī)械張緊工具，將其與待張緊的錨鏈連接，并通過(guò)提拉機(jī)械張緊工具的工作鏈，實(shí)現(xiàn)錨腿張緊；然后，再由飽和潛水員完成錨腿回接。但該錨腿張緊方法，由于機(jī)械張緊的過(guò)程和張緊程度不容易控制，且對(duì)作業(yè)船舶性能要求高，船舶需配備大型吊機(jī)或絞車(一般為150T以上)。因而，作業(yè)船舶資源的選擇方面受限較大，船舶費(fèi)用較高，而且該方法受天氣因素影響較大(一般綜合浪高1.5m或以下方可實(shí)施提拉)，施工進(jìn)度不易控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺點(diǎn)，而提供一種系泊錨腿上錨纜的更換方法，其能夠在不解脫浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油輪(FPSO)不影響正常生產(chǎn)的情況下，實(shí)現(xiàn)了錨腿張緊和切割、拆除舊錨纜索節(jié)頭、回收舊錨纜、安裝新錨纜索節(jié)頭、鋪放新錨纜、錨腿回接等全部施工；大大減少了浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油輪(FPSO)解脫與回接等工作；提高了生產(chǎn)效率和可靠性。
[0007]本發(fā)明的目的是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0008]一種系泊錨腿上錨纜的更換方法，其特征在于:采用以下步驟:[0009]第一步:在浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油輪3的船尾布置數(shù)條限位拖輪，使浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油輪3的艏向處在一個(gè)恒定的角度附近；
[0010]第二步:由空氣潛水員6在相同水深處的系泊錨腿18的鋼纜上安裝量角器，以測(cè)量上錨纜的入水角度；
[0011]第三步:將水下液壓張緊器下放至海底、并安裝到待處理錨腿的配重錨鏈前端，然后，啟動(dòng)水下液壓張緊器將錨鏈?zhǔn)站o，同時(shí)張緊錨腿18 ；
[0012]第四步:錨腿18張緊后，選擇兩個(gè)張緊點(diǎn)之間松弛的錨鏈鏈環(huán)進(jìn)行切割；
[0013]第五步:切割完成后，釋放水下液壓張緊器鋼絞線13，使錨腿處于不受力的松弛狀態(tài)，然后由飽和潛水員15拆除水下液壓張緊器與上錨纜末端錨鏈的連接；
[0014]第六步:在舊的上錨纜拆除及新的上錨纜30安裝過(guò)程中，調(diào)整浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油輪3艏向至與待處理的錨腿垂直；
[0015]第七步:空氣潛水支持船25與鋪纜船分別靠泊在浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油輪3的左右舷，由空氣潛水員6在單點(diǎn)底部安裝導(dǎo)向滑輪和導(dǎo)向纜，并將上錨纜略往上提，使上錨纜索節(jié)頭28處于不受力狀態(tài)；
[0016]第八步:將專用上錨纜上索節(jié)頭拆裝工具27下放到單點(diǎn)底部，由空氣潛水員6將連接結(jié)構(gòu)部分安裝到索節(jié)頭上并固定，然后，使用該工具拆除舊上錨纜索節(jié)頭；
[0017]第九步:使用導(dǎo)向纜32將新的上錨纜上索節(jié)頭28牽引至單點(diǎn)底部；
[0018]第十步:調(diào)整上錨纜索節(jié)頭28的位置和角度，安裝新的上錨纜索節(jié)頭28 ；
[0019]第十一步:在鋪纜船的甲板上，將新的錨纜下索節(jié)頭27與打撈上來(lái)的一段錨鏈35進(jìn)行連接，該段錨鏈35將與海底的錨鏈進(jìn)行回接，并形成一條完整的錨腿；
[0020]第十二步:新的上錨纜30鋪放完成后，水下液壓張緊器松開(kāi)，并充分釋放鋼絞線，使鋼絞線的長(zhǎng)度超過(guò)兩錨鏈35之間的距離，然后，分別將水下液壓張緊器鋼結(jié)構(gòu)和底錨與兩段錨鏈35連接，啟動(dòng)水下液壓張緊器將兩段錨鏈35拉攏；由飽和潛水員15將兩段錨鏈35連接起來(lái)，便完成錨鏈35回接，并形成一條完整的錨腿，釋放水下液壓張緊器鋼絞線至自然狀態(tài)后，拆除；
[0021]第十三步:錨纜35更換完成后，重新測(cè)量錨腿18的入水角度和錨腿下索接頭27的水深、位置；同時(shí)，計(jì)算角度偏差值，并與錨纜35更換前的入水角度和錨腿下索接頭27的水深、位置進(jìn)行比較，以確保單點(diǎn)錨腿結(jié)構(gòu)正常。
[0022]所述第一步中，飽和潛水作業(yè)時(shí)，浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油輪3的艏向正對(duì)待處理錨腿，并允許在±20°范圍內(nèi)波動(dòng)；空氣潛水作業(yè)時(shí)浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油輪3的艏向與待處理錨腿間成一設(shè)定角度，該設(shè)定角度一般為90°，并允許在±5°范圍內(nèi)波動(dòng)。
[0023]所述第三步中，水下液壓張緊器包括:一油缸7、鋼結(jié)構(gòu)8、泵站9、底錨14、鋼絞線13和油管11，其中，泵站9位于施工船舶甲板10上，通過(guò)油管11，將動(dòng)力傳輸給油缸7 ;油缸7固定于鋼結(jié)構(gòu)8中；鋼結(jié)構(gòu)8的一端與固定索具12相連接；鋼絞線13的一端穿過(guò)油缸7，鋼絞線13的另一端與底錨14連接；底錨14與固定索具12連接；啟動(dòng)泵站9后，油缸7能夠沿鋼絞線13作雙向運(yùn)動(dòng)。
[0024]所述第五步中，飽和潛水員15拆除水下液壓張緊器與上錨纜末端錨鏈的連接后，飽和潛水支持船4有兩種選擇:一是:僅在舊的上錨纜末端錨鏈安裝水下機(jī)器人回收索具，由載有水下機(jī)器人的鋪纜船24自行回收舊的上錨纜；二是由飽和潛水支持船4自行回收舊的上錨纜末端，再將舊的上錨纜末端傳遞給鋪纜船24，由鋪纜船24進(jìn)行進(jìn)一步的回收工作。
[0025]所述第六步中，調(diào)整浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油輪3的艏向至與待處理的錨腿垂直，并允許浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油輪3的艏向在±5°范圍內(nèi)波動(dòng)。
[0026]所述第八步中，上錨纜上索節(jié)頭拆裝工具27主要是由液壓缸和連接結(jié)構(gòu)兩部分連接組成；具體安裝過(guò)程如下:
[0027](一)將鋪纜船24上的絞車33鋼絲繩與上錨纜連接；
[0028](二)拆除索節(jié)頭銷桿保險(xiǎn)，啟動(dòng)液壓缸將索節(jié)頭銷桿頂出，上錨纜與單點(diǎn)分離；此時(shí)，錨纜重量轉(zhuǎn)移至鋪纜船24絞車33鋼絲繩上，解脫舊的上錨纜與單點(diǎn)之間的固定防脫索具，鋪纜船24的絞車33開(kāi)始回收上錨纜。
[0029]所述第九步中，為了避免新的上錨纜索節(jié)頭28在下放過(guò)程中，錨纜因彎曲程度超過(guò)規(guī)定值而造成損傷，需先對(duì)新的上錨纜30下放過(guò)程中，在水中的姿態(tài)一即:懸鏈線進(jìn)行動(dòng)態(tài)計(jì)算；然后，用計(jì)算結(jié)果指導(dǎo)下放過(guò)程，即:控制錨纜下放速度和施工船舶移船速度，其中，在下放過(guò)程中，需同時(shí)移船遠(yuǎn)離單點(diǎn)使錨纜盡量舒展，縮小彎曲程度，使兩者形成一個(gè)最佳配合，錨纜彎曲程度達(dá)到最小。
[0030]所述第十一步中，打撈上來(lái)的一段錨鏈35切割時(shí)，錨鏈35的中間部分使用D型卸扣+加大鏈環(huán)+D型卸扣組合34的方式進(jìn)行回接；因此，在錨鏈35上再切割兩個(gè)鏈環(huán)；切割后，再將卸扣組合22的一端與錨鏈35連接，然后，再鋪放新的上錨纜30+錨鏈35+D型卸扣組合34。
[0031]本發(fā)明的有益效果是:
[0032]⑴對(duì)上錨纜的更換，能夠在浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油輪(FPSO)在役生產(chǎn)情況下進(jìn)行，避免了浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油輪(FPSO)解脫與回接等工作，其工作量大大減少，且此時(shí)油田處于正常生產(chǎn)狀態(tài)，大大減少了油田的產(chǎn)量損失和產(chǎn)值損失。
[0033]⑵將液壓拉伸引入到水下施工，擺脫了傳統(tǒng)錨腿機(jī)械張緊的方法對(duì)施工船舶性能苛刻要求的束縛，大大增加了船舶資源選擇余地，大幅降低了費(fèi)用，同時(shí)，提高了生產(chǎn)效率和可靠性。
[0034]⑶本發(fā)明的索節(jié)頭液壓拆裝工具，使空氣潛水員在單點(diǎn)底部進(jìn)行錨纜索節(jié)頭的拆除和安裝變得方便高效，拆除或安裝一個(gè)上鎖接頭索節(jié)頭的時(shí)間約為一天。
[0035]⑷通過(guò)對(duì)新錨纜上索節(jié)頭的安裝及錨纜鋪放過(guò)程中錨纜在水中姿態(tài)(懸鏈線)進(jìn)行計(jì)算分析，將計(jì)算分析結(jié)果用于指導(dǎo)錨纜下放過(guò)程，使錨纜不會(huì)因過(guò)度彎曲而損傷，保護(hù)了錨纜。
[0036](5) D型卸扣+加大鏈環(huán)+D型卸扣組合的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，既滿足的規(guī)范要求，又滿足了施工便利性的要求。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
[0037]圖1為本發(fā)明錨鏈切割時(shí)FPSO艏向控制示意圖。
[0038]圖2為本發(fā)明錨腿入水角度測(cè)量示意圖。
[0039]圖3為本發(fā)明水下液壓張緊設(shè)備示意圖。
[0040]圖4為本發(fā)明錨腿的張緊與切割示意圖。[0041]圖5為本發(fā)明錨纜與錨鏈分離示意圖。
[0042]圖6為本發(fā)明舊錨纜末端回收至甲板示意圖。
[0043]圖7為本發(fā)明錨纜上索節(jié)頭拆除與安裝船位示意圖。
[0044]圖8為本發(fā)明錨纜上索節(jié)頭拆裝示意圖。
[0045]圖9為本發(fā)明新錨纜上索節(jié)頭牽引至單點(diǎn)底部示意圖。
[0046]圖10為本發(fā)明D型卸扣連接兩段錨鏈?zhǔn)疽鈭D。
[0047]圖中主要標(biāo)號(hào)說(shuō)明:
[0048]1.主限位拖輪、2.輔助限位拖輪、3.浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油輪、4.飽和潛水支持船、5.量角器、6.空氣潛水員、7.油缸、8.鋼結(jié)構(gòu)、9.泵站、10.施工船舶甲板、11.油管、12.固定索具、13.鋼絞線、14.底錨、15.飽和潛水員、16.潛水鐘、17.5T浮袋、18.錨腿、19.索具組合、20.錨腿配重塊、21.專用上錨纜上索節(jié)頭拆裝工具、22.D型卸扣組合、23.切割鏈環(huán)、24.鋪纜船、25.空氣潛水支持船、26.防碰墊、27.錨纜下索節(jié)頭、28.上錨纜索節(jié)頭、29.船尾A吊、30.新的上錨纜、31.導(dǎo)向滑輪、32.導(dǎo)向纜、33.絞車、34.錨鏈。
【具體實(shí)施方式】
[0049]如圖1一圖10所不,本發(fā)明米用以下步驟:
[0050]第一步:如圖1所示，在浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油輪3的船尾布置數(shù)條限位拖輪，通過(guò)拖輪限制浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油輪3在風(fēng)、浪、流作用下的轉(zhuǎn)動(dòng)，使其艏向處在一個(gè)恒定的角度附近；其中，限位拖輪的數(shù)量和馬力需根據(jù)浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油輪3的大小、風(fēng)浪流影響、內(nèi)波流影響、拖輪操控性等因素綜合確定，一般是由一條主限位拖輪I與兩條輔助限位拖輪2構(gòu)成；浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油輪3的限位工作主要分為兩種:一是飽和潛水施工作業(yè)，二是空氣潛水的上錨纜上鎖接頭拆裝施工作業(yè)；飽和潛水作業(yè)期間；
[0051]1.首先，將浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油輪3的艏向控制在正對(duì)待處理錨腿的方向，此時(shí)，浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油輪3與飽和潛水支持船4形成最大角度，為飽和潛水員15在水下切割錨鏈創(chuàng)造最安全船位條件；浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油輪3的艏向允許在±20°范圍內(nèi)波動(dòng)。
[0052]2.空氣潛水的上錨纜上鎖接頭拆裝施工作業(yè)期間，浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油輪3艏向與待處理錨腿間成一設(shè)定角度，該設(shè)定角度主要從上錨纜收放的便利性考慮確定，一般為90° ;浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油輪3的艏向允許在±5°范圍內(nèi)波動(dòng)，這對(duì)于限位拖輪的數(shù)量、馬力選擇及單拖輪自身的操控性能都有苛刻的要求。無(wú)論是飽和潛水作業(yè)還是空氣潛水作業(yè)，均需制定安全有效的限位監(jiān)控程序及應(yīng)急措施，以確保施工船舶的安全。
[0053]第二步:如圖2所示，空氣潛水員6在相同水深處的系泊錨腿18的鋼纜上安裝特制的量角器5。一般測(cè)量一簇錨腿即可；同時(shí)，飽和潛水員15從潛水鐘16游出，測(cè)量錨腿下索接頭的水深和位置，一般為:測(cè)量一簇錨腿即可；用以輔助判斷上錨纜更換前后錨纜入水角度變化情況，評(píng)判上錨纜更換的效果。
[0054]第三步:如圖3所示，將水下液壓張緊器下放至海底、并通過(guò)索具組合19安裝到待處理的錨腿配重塊20前端，在水下液壓張緊器上安裝5T浮袋17以抵消其自重。然后，啟動(dòng)水下液壓張緊器將錨鏈?zhǔn)站o，為飽和潛水員15進(jìn)行錨鏈水下不帶力切割創(chuàng)造條件；同時(shí)，張緊錨腿18 ;其中，水下液壓張緊器包括:油缸7、鋼結(jié)構(gòu)8、泵站9、底錨14、鋼絞線13和油管11，泵站9位于水面以上的施工船舶甲板10上，通過(guò)油管11，將動(dòng)力傳輸給油缸7 ;油缸7固定于鋼結(jié)構(gòu)8中，為一體化結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)8的一端與固定索具12相連接，鋼結(jié)構(gòu)8的另一端無(wú)連接。鋼絞線13的一端穿過(guò)油缸7，鋼絞線13的另一端與底錨14連接；底錨14與固定索具12連接；啟動(dòng)泵站9后，油缸7可沿鋼絞線13作雙向運(yùn)動(dòng)，以達(dá)到張緊或松開(kāi)兩端錨腿的目的。在鋼絞線13張緊過(guò)程中，多余的鋼絞線13則從鋼結(jié)構(gòu)8有固定索具12連接的一端兩側(cè)滑出。
[0055]水下液壓張緊器的工作原理是:采用大噸位吊帶或其他索具將設(shè)在油缸7外的鋼結(jié)構(gòu)8和底錨14分別與錨鏈的兩個(gè)點(diǎn)進(jìn)行連接，然后，啟動(dòng)位于施工船舶上的液壓泵站9，通過(guò)油管11驅(qū)動(dòng)油缸7啟動(dòng)行程。
[0056]第四步:如圖4所示，錨腿18張緊后，選擇兩個(gè)張緊點(diǎn)之間松弛的錨鏈鏈環(huán)進(jìn)行切害I]，切割時(shí)，使用鉆石線切割鋸或其他切割工具在切割鏈環(huán)23處進(jìn)行切割。在選擇切割位置時(shí)，需考慮切割后的上錨纜及末端連接的一段錨鏈與海床之間的摩擦力，能使其在較短距離內(nèi)(不超過(guò)水下液壓張緊器最大伸縮長(zhǎng)度)止住上錨纜的末端錨鏈回縮并保持平衡狀態(tài)。
[0057]第五步:如圖6所示，切割完成后，釋放水下液壓張緊器鋼絞線13，使錨腿處于不受力的松弛狀態(tài)，然后由飽和潛水員15拆除水下液壓張緊器與上錨纜末端錨鏈的連接，此時(shí)，飽和潛水支持船4可有兩種選擇:一是僅在舊的上錨纜末端錨鏈安裝水下機(jī)器人(ROV)回收索具，由載有水下機(jī)器人(ROV)的鋪纜船24自行回收舊的上錨纜；二是由飽和潛水支持船4自行回收舊的上錨纜末端，再將其傳遞給鋪纜船24，由鋪纜船24進(jìn)行進(jìn)一步的回收工作。兩種方法均可，根據(jù)實(shí)際施工情況確定。
[0058]第六步:如圖7所示，在舊的上錨纜拆除及新的上錨纜30安裝過(guò)程中，需調(diào)整浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油輪3艏向至與待處理的錨腿垂直，此時(shí)，鋪纜船24、空氣潛水支持船25與單點(diǎn)底部待施工位置都是最近距離。為了防止發(fā)生碰撞，在鋪纜船24、空氣潛水支持船25與單點(diǎn)之間安裝有防碰墊26。在拆裝上錨纜索節(jié)頭28時(shí)，空氣潛水員6處于單點(diǎn)底部作業(yè)，且由于APL單點(diǎn)的特殊結(jié)構(gòu)，輔助拆裝索具會(huì)同時(shí)安裝于單點(diǎn)結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)與不旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)上；此時(shí)，為了不影響施工，并保證潛水員安全，浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油輪3的艏向應(yīng)控制在±5°范圍內(nèi)。另外，由于上錨纜被拆除后失去了對(duì)單點(diǎn)浮筒的限位能力，若此時(shí)遭遇惡劣天氣(一般為臺(tái)風(fēng))，沒(méi)有更好的應(yīng)急措施可以實(shí)施，單點(diǎn)系泊系統(tǒng)可能存在危險(xiǎn)，因此，在上錨纜更換施工前需先確定未來(lái)2-3天時(shí)間內(nèi)海上天氣情況良好后方可進(jìn)行施工。
[0059]第七步:如圖7所示，由空氣潛水支持船25與鋪纜船分別靠泊在浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油輪3的左右舷，空氣潛水員6在單點(diǎn)底部安裝導(dǎo)向滑輪31和導(dǎo)向纜32，并通過(guò)導(dǎo)向纜將手扳葫蘆等工具傳遞至單點(diǎn)底部；單點(diǎn)不旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)上安裝上錨纜防脫索具，并在單點(diǎn)不旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)上安裝導(dǎo)鏈，將上錨纜略往上提，以抵消其重力，使上錨纜索節(jié)頭28處，盡可能處于不受力狀態(tài)，為上錨纜索節(jié)頭28的拆除創(chuàng)造有利條件。
[0060]第八步:在導(dǎo)向滑輪幫助下，將專用上錨纜上索節(jié)頭拆裝工具27下放到單點(diǎn)底部，其中，上錨纜上索節(jié)頭拆裝工具27主要是由液壓缸和連接結(jié)構(gòu)兩部分連接組成；由潛水員使用導(dǎo)鏈將連接結(jié)構(gòu)部分安裝到索節(jié)頭上并固定，其具體安裝過(guò)程如下:
[0061](一)將鋪纜船上的絞車鋼絲繩與上錨纜連接，以防止拆除索節(jié)頭后，錨纜墜落；
[0062](二)拆除索節(jié)頭銷桿保險(xiǎn)，啟動(dòng)液壓缸將索節(jié)頭銷桿頂出，上錨纜與單點(diǎn)分離；此時(shí)，錨纜重量轉(zhuǎn)移至鋪纜船24絞車33的鋼絲繩上，解脫舊的上錨纜與單點(diǎn)之間的固定防脫索具，鋪纜船24的絞車33開(kāi)始回收上錨纜。
[0063]第九步:如圖9所示，使用導(dǎo)向纜32將新的上錨纜索節(jié)頭28牽引至單點(diǎn)底部(出海施工前，新的上錨纜30已預(yù)先盤入鋪纜船24的滾筒內(nèi))。
[0064]①為了避免新的上錨纜索節(jié)頭28在下放過(guò)程中，錨纜因彎曲程度超過(guò)規(guī)定值而造成損傷，需先對(duì)新的上錨纜30下放過(guò)程中，在水中的姿態(tài)一即:懸鏈線進(jìn)行動(dòng)態(tài)計(jì)算；
[0065]②用計(jì)算結(jié)果指導(dǎo)下放過(guò)程，即:控制錨纜下放速度和施工船舶移船速度，其中，在下放過(guò)程中，需同時(shí)移船遠(yuǎn)離單點(diǎn)使錨纜盡量舒展，縮小彎曲程度，使兩者形成一個(gè)最佳配合，錨纜彎曲程度達(dá)到最?。涣硗?，為防止因錨纜扭轉(zhuǎn)而導(dǎo)致錨纜上鎖接頭無(wú)法與單點(diǎn)底部公頭對(duì)中的情況發(fā)生，需在錨纜下鎖接頭27的下放索具中加裝一個(gè)萬(wàn)向旋轉(zhuǎn)節(jié)，噸位根據(jù)實(shí)際情況決定。
[0066]第十步:使用導(dǎo)鏈調(diào)整上錨纜索節(jié)頭28的位置和角度，使其與單點(diǎn)底部公頭精確組對(duì)，然后，將其固定住，并把上錨纜索節(jié)頭28的銷桿放入銷孔，使用專用上錨纜上索節(jié)頭拆裝工具21，將銷桿全部頂入銷孔并安裝保險(xiǎn)片，便完成了新的上錨纜索節(jié)頭28的安裝。
[0067]第十一步:在鋪纜船的甲板上，將新的錨纜下索節(jié)頭27與打撈上來(lái)的一段錨鏈34進(jìn)行連接，該段錨鏈34將與海底的錨鏈進(jìn)行回接，并形成一條完整的錨腿。根據(jù)DNV(挪威船級(jí)社)的規(guī)范和APL型單點(diǎn)錨鏈形狀，切割錨鏈34的中間部分需使用D型卸扣+加大鏈環(huán)+D型卸扣組合22的方式進(jìn)行回接。因此，為保證施工前后錨腿長(zhǎng)度不發(fā)生變化，需將D型卸扣組合22的長(zhǎng)度考慮進(jìn)來(lái)，在錨鏈34上再切割兩個(gè)鏈環(huán)(水下已切割一個(gè)鏈環(huán))。切割后，再將D型卸扣組合22的一端與錨鏈34連接，然后，再鋪放上新的上錨纜30+錨鏈34+D型卸扣組合22。鋪放時(shí)，同樣要考慮新錨纜30的懸鏈線狀態(tài)，并使用鋪纜船24的船尾A吊29協(xié)助穿越下水橋。
[0068]第十二步:新的上錨纜30鋪放完成后，由飽和潛水員15檢查兩段錨鏈34之間的距離。水下液壓張緊器松開(kāi)，并充分釋放鋼絞線，使鋼絞線的長(zhǎng)度超過(guò)兩錨鏈35之間的距離，然后，分別將水下液壓張緊器鋼結(jié)構(gòu)和底錨與兩段錨鏈35連接，啟動(dòng)水下液壓張緊器將兩段錨鏈34拉攏。飽和潛水員15用D型卸扣組合22中的另一個(gè)D型卸扣將兩段錨鏈34連接起來(lái)，便完成錨鏈34回接，并形成一條完整的錨腿，至此新的上錨纜30安裝施工完成。釋放水下液壓張緊器鋼絞線至自然狀態(tài)后，將其從錨腿上拆除。
[0069]第十三步:錨纜更換完成后，重新測(cè)量錨腿18的入水角度和錨腿下索接頭27的水深、位置，同時(shí)，計(jì)算角度偏差值，并與錨纜更換前的入水角度和錨腿下索接頭27的水深、位置進(jìn)行比較，確保單點(diǎn)錨腿結(jié)構(gòu)正常。
[0070]主限位拖輪、輔助限位拖輪、浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油輪、飽和潛水支持船、量角器、油缸、泵站、油管、固定索具、鋼絞線、底錨、潛水鐘、5T浮袋、錨腿、錨腿配重塊、專用上錨纜上索節(jié)頭拆裝工具、鋪纜船、空氣潛水支持船、防碰墊、錨纜下索節(jié)頭、上錨纜索節(jié)頭、船尾A吊、錨纜、導(dǎo)向滑輪、導(dǎo)向纜、絞車、錨鏈為現(xiàn)有技術(shù)，未作說(shuō)明的技術(shù)為現(xiàn)有技術(shù)。
[0071]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種系泊錨腿上錨纜的更換方法，其特征在于:采用以下步驟: 第一步:在浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油輪(3)的船尾布置數(shù)條限位拖輪，使浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油輪(3)的艏向處在一個(gè)恒定的角度附近； 第二步:由空氣潛水員(6)在相同水深處的系泊錨腿(18)的鋼纜上安裝量角器，以測(cè)量上錨纜的入水角度； 第三步:將水下液壓張緊器下放至海底、并安裝到待處理錨腿的配重錨鏈前端，然后，啟動(dòng)水下液壓張緊器將錨鏈?zhǔn)站o，同時(shí)張緊錨腿(18)； 第四步:錨腿(18)張緊后，選擇兩個(gè)張緊點(diǎn)之間松弛的錨鏈鏈環(huán)進(jìn)行切割； 第五步:切割完成后，釋放水下液壓張緊器鋼絞線(13)，使錨腿處于不受力的松弛狀態(tài)，然后由飽和潛水員(15)拆除水下液壓張緊器與上錨纜末端錨鏈的連接； 第六步:在舊的上錨纜拆除及新的上錨纜(30)安裝過(guò)程中，調(diào)整浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油輪(3)艏向至與待處理的錨腿垂直； 第七步:空氣潛水支持船(25)與鋪纜船分別靠泊在浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油輪(3)的左右舷，由空氣潛水員(6)在單點(diǎn)底部安裝導(dǎo)向滑輪和導(dǎo)向纜，并將上錨纜略往上提，使上錨纜索節(jié)頭(28)處于不受力狀態(tài)； 第八步:將專用上錨纜上索節(jié)頭拆裝工具(27)下放到單點(diǎn)底部，由空氣潛水員(6)將連接結(jié)構(gòu)部分安裝到索節(jié)頭上并固定，然后，使用該工具拆除舊上錨纜索節(jié)頭； 第九步:使用導(dǎo)向纜(32)將新的上錨纜上索節(jié)頭(28)牽引至單點(diǎn)底部； 第十步:調(diào)整上錨纜索節(jié)頭(28)的位置和角度，安裝新的上錨纜索節(jié)頭(28)； 第十一步:在鋪纜船的甲板上，將新的錨纜下索節(jié)頭(27)與打撈上來(lái)的一段錨鏈(35)進(jìn)行連接，該段錨鏈(35)將與海底的錨鏈進(jìn)行回接，并形成一條完整的錨腿； 第十二步:新的上錨纜(30)鋪放完成后，水下液壓張緊器松開(kāi)，并充分釋放鋼絞線，使鋼絞線的長(zhǎng)度超過(guò)兩錨鏈(35)之間的距離，然后，分別將水下液壓張緊器鋼結(jié)構(gòu)和底錨與兩段錨鏈(35)連接，啟動(dòng)水下液壓張緊器將兩段錨鏈(35)拉攏；由飽和潛水員(15)將兩段錨鏈(35)連接起來(lái)，便完成錨鏈(35)回接，并形成一條完整的錨腿，釋放水下液壓張緊器鋼絞線至自然狀態(tài)后，拆除； 第十三步:錨纜(35 )更換完成后，重新測(cè)量錨腿(18 )的入水角度和錨腿下索接頭(27 )的水深、位置；同時(shí)，計(jì)算角度偏差值，并與錨纜(35)更換前的入水角度和錨腿下索接頭(27)的水深、位置進(jìn)行比較，以確保單點(diǎn)錨腿結(jié)構(gòu)正常。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系泊錨腿上錨纜的更換方法，其特征在于:所述第一步中，飽和潛水作業(yè)時(shí)，浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油輪(3)的艏向正對(duì)待處理錨腿，并允許在±20°范圍內(nèi)波動(dòng)；空氣潛水作業(yè)時(shí)浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油輪(3)的艏向與待處理錨腿間成一設(shè)定角度，該設(shè)定角度一般為90°，并允許在±5°范圍內(nèi)波動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系泊錨腿上錨纜的更換方法，其特征在于:所述第三步中，水下液壓張緊器包括:一油缸(7)、鋼結(jié)構(gòu)(8)、泵站(9)、底錨(14)、鋼絞線(13)和油管(11)，其中，泵站(9)位于施工船舶甲板(10)上，通過(guò)油管(11)，將動(dòng)力傳輸給油缸(7);油缸(7)固定于鋼結(jié)構(gòu)(8)中；鋼結(jié)構(gòu)(8)的一端與固定索具(12)相連接；鋼絞線(13)的一端穿過(guò)油缸(7)，鋼絞線(13)的另一端與底錨(14)連接；底錨(14)與固定索具(12)連接；啟動(dòng)泵站(9)后，油缸(7)能夠沿鋼絞線(13)作雙向運(yùn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系泊錨腿上錨纜的更換方法，其特征在于:所述第五步中，飽和潛水員(15)拆除水下液壓張緊器與上錨纜末端錨鏈的連接后，飽和潛水支持船(4)有兩種選擇:一是:僅在舊的上錨纜末端錨鏈安裝水下機(jī)器人回收索具，由載有水下機(jī)器人的鋪纜船(24)自行回收舊的上錨纜；二是由飽和潛水支持船(4)自行回收舊的上錨纜末端，再將舊的上錨纜末端傳遞給鋪纜船(24)，由鋪纜船(24)進(jìn)行進(jìn)一步的回收工作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系泊錨腿上錨纜的更換方法，其特征在于:所述第六步中，調(diào)整浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油輪(3)的艏向至與待處理的錨腿垂直，并允許浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油輪(3)的艏向在±5°范圍內(nèi)波動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系泊錨腿上錨纜的更換方法，其特征在于:所述第八步中，上錨纜上索節(jié)頭拆裝工具(27)主要是由液壓缸和連接結(jié)構(gòu)兩部分連接組成；具體安裝過(guò)程如下: (一)將鋪纜船(24)上的絞車(33)鋼絲繩與上錨纜連接； (二)拆除索節(jié)頭銷桿保險(xiǎn)，啟動(dòng)液壓缸將索節(jié)頭銷桿頂出，上錨纜與單點(diǎn)分離；此時(shí)，錨纜重量轉(zhuǎn)移至鋪纜船(24)絞車(33)的鋼絲繩上，解脫舊的上錨纜與單點(diǎn)之間的固定防脫索具，鋪纜船(24)的絞車(33)開(kāi)始回收上錨纜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系泊錨腿上錨纜的更換方法，其特征在于:所述第九步中，為了避免新的上錨纜索節(jié)頭(28)在下放過(guò)程中，錨纜因彎曲程度超過(guò)規(guī)定值而造成損傷，需先對(duì)新的上錨纜(30)下放過(guò)程中，在水中的姿態(tài)一即:懸鏈線進(jìn)行動(dòng)態(tài)計(jì)算；然后，用計(jì)算結(jié)果指導(dǎo)下放過(guò)程，即:控制錨纜下放速度和施工船舶移船速度，其中，在下放過(guò)程中，需同時(shí)移船遠(yuǎn)離單點(diǎn)使錨纜盡量舒展，縮小彎曲程度，使兩者形成一個(gè)最佳配合，錨纜彎曲程度達(dá)到最小。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系泊錨腿上錨纜的更換方法，其特征在于:所述第十一步中，打撈上來(lái)的一段錨鏈(35)切割時(shí)，錨鏈(35)的中間部分使用D型卸扣+加大鏈環(huán)+D型卸扣組合(34)的方式進(jìn)行回接；因此，在錨鏈(35)上再切割兩個(gè)鏈環(huán)；切割后，再將卸扣組合(22)的一端與錨鏈(35)連接，然后，再鋪放新的上錨纜(30) +錨鏈(35) +D型卸扣組合(34)。
【文檔編號(hào)】B63B21/50GK103738477SQ201410036332
【公開(kāi)日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2014年1月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月26日
【發(fā)明者】鄧周榮, 劉義勇, 張人公, 苗春生, 王謙, 王火平, 劉書(shū)勝, 黃三平, 張印桐, 林守強(qiáng), 宋春娜, 嚴(yán)國(guó)華, 高超, 黃佳瀚 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋石油總公司, 海洋石油工程股份有限公司, 中海石油深海開(kāi)發(fā)有限公司, 深圳海油工程水下技術(shù)有限公司