系泊錨腿水下懸空動(dòng)態(tài)回接工具及回接方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及海洋石油工程水下系泊領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種系泊錨腿水下懸空動(dòng)態(tài)回接工具及回接方法。
【背景技術(shù)】
[0002]相關(guān)技術(shù)中的內(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)，包括系泊浮筒和6-12條其結(jié)構(gòu)形式相同的錨腿。系泊錨腿一般由上錨纜、三角板(四角板)連接件、配重鏈、調(diào)整鏈、下錨纜、錨頭鏈和錨粧組成。在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)，經(jīng)過(guò)多年的運(yùn)行，其破損的幾率相對(duì)最大，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)要求的安全載荷值，必須更換新上錨纜以保證FPSO安全。此外，單點(diǎn)系泊系統(tǒng)設(shè)計(jì)壽命一般為10-20年，到期后若油田儲(chǔ)量超出開(kāi)發(fā)之初的估算儲(chǔ)量仍然繼續(xù)生產(chǎn)，則需要更換整個(gè)單點(diǎn)系泊錨腿以保證FPSO延壽期間的生產(chǎn)安全，這其中也包括上錨纜的更換。
[0003]FPSO在位上錨纜更換的施工流程為:第一步，斷開(kāi)舊錨腿，拆除舊上錨纜并棄置或回收；第二步，安裝新錨纜上索節(jié)頭至單點(diǎn)浮筒連接板，將新上錨纜鋪設(shè)至海底，此時(shí)新上錨纜與待回接錨鏈距離約為18米至25米；第三步，安裝水下張緊設(shè)備到新上錨纜和錨鏈端部，拉攏待回接的上錨纜和錨鏈。最后一步，也是最關(guān)鍵的一步，使用D型卸扣將新錨纜和錨鏈回接，連成一條完整的錨腿，然后放松張緊設(shè)備，將系泊張力轉(zhuǎn)移至回接的新錨腿上，至此完成全部上錨纜更換工作。
[0004]相關(guān)技術(shù)中采用的第一種更換方案中，項(xiàng)目采用的方法是在舊錨纜拆除時(shí)，一并回收的一段與舊上錨纜下索節(jié)頭相連的錨鏈上甲板，在新上錨纜鋪設(shè)時(shí)下索節(jié)頭安裝該段錨鏈一起鋪設(shè)至海底，然后使用Stevtens1ner (機(jī)械式張緊器)將錨鏈拉攏后，安裝卸扣完成回接。該方法的核心思想是通過(guò)前期回收上來(lái)一段錨鏈，安裝到新錨纜末端重新鋪設(shè)下水，達(dá)到“延長(zhǎng)”上錨纜的目的，以實(shí)現(xiàn)在海床上進(jìn)行錨腿回接而非離開(kāi)海床一定高度的懸空回接，并且回接對(duì)象是錨鏈與錨鏈通過(guò)卸扣回接，其操作難度和實(shí)現(xiàn)的容易程度都相對(duì)較小。
[0005]相關(guān)技術(shù)中采用的第二種更換方案中，與第一方案不同的是錨腿的張緊采用水下液壓張緊設(shè)備而非Stevtens1ner (機(jī)械張緊器)。
[0006]綜上，目前上錨纜更換過(guò)程中錨腿回接方法均需要切割一段錨鏈安裝到新上錨纜末端，使錨腿的回接由錨纜與錨鏈的懸空動(dòng)態(tài)回接變成錨鏈與錨鏈在海床上的回接。然而將一段錨鏈從中間切斷，勢(shì)必破壞了錨鏈的完整性，在錨腿上增加一個(gè)連接點(diǎn)，錨腿的整體強(qiáng)度和可靠性有所下降。若不切割一段錨鏈安裝到新上錨纜末端，則新錨纜鋪設(shè)至海底并與錨鏈張緊后，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)上錨纜末端為懸空離開(kāi)海床2.5m高度，且張緊后的錨腿隨FPSO升沉和漂移而上下擺動(dòng)，給潛水員水下組對(duì)和安裝回接卸扣造成極大困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種系泊錨腿水下懸空動(dòng)態(tài)回接工具及回接方法。
[0008]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種系泊錨腿水下懸空動(dòng)態(tài)回接工具，所述錨腿包括錨鏈和上錨纜，所述上錨纜與所述錨鏈對(duì)接的端部設(shè)有連接件，所述連接件上設(shè)有第一連接孔，所述錨鏈與所述上錨纜對(duì)接的端部設(shè)有卸扣，所述卸扣包括扣體和銷軸，所述扣體上設(shè)有第二連接孔；
[0009]所述回接工具包括導(dǎo)向裝置，所述導(dǎo)向裝置包括錐狀體、設(shè)置在所述錐狀體大頭端的套筒以及設(shè)置在所述錐狀體小頭端的插針，所述套筒的斷面外形與所述銷軸的斷面外形相當(dāng)，所述插針的斷面外形小于所述套筒的斷面外形；
[0010]所述套筒內(nèi)設(shè)有用于和所述銷軸末端螺接的螺紋，方便和所述銷軸拆裝；
[0011]所述套筒與所述銷軸連接后，所述插針先穿設(shè)到所述第一連接孔、第二連接孔內(nèi)，進(jìn)而將所述銷軸插入到所述第一連接孔、第二連接孔內(nèi)，以將所述錨鏈和上錨纜拉近。
[0012]優(yōu)選地，所述導(dǎo)向裝置還包括設(shè)置在所述插針自由端端部的吊耳，所述吊耳上設(shè)有吊孔。
[0013]優(yōu)選地，所述回接工具還包括將所述導(dǎo)向裝置拆裝到所述銷軸末端的扳手；
[0014]所述導(dǎo)向裝置上設(shè)有供所述扳手安裝的操作部，以讓所述扳手帶動(dòng)所述導(dǎo)向裝置轉(zhuǎn)動(dòng)安裝到所述銷軸上或從所述銷軸上拆除。
[0015]優(yōu)選地，所述操作部包括由外壁面橫向向內(nèi)設(shè)置的插孔，所述插孔橫向貫穿所述錐狀體，所述扳手包括用于插設(shè)到所述插孔內(nèi)的插桿。
[0016]優(yōu)選地，所述扳手還包括設(shè)置在所述插桿端部的把手；
[0017]所述扳手呈T形。
[0018]本發(fā)明還構(gòu)造一種系泊錨腿水下懸空動(dòng)態(tài)回接方法，包括以下步驟:
[0019]A、將上錨纜的一端安裝連接件鋪設(shè)至海底；
[0020]B、通過(guò)水下張緊設(shè)備將水下的錨鏈帶有卸扣的一端和所述上錨纜帶有連接件的一端牽引相互拉近，直至所述錨鏈的卸扣與所述上錨纜的連接件對(duì)接；
[0021]C、使用浮力袋將所述錨鏈帶有卸扣的一端提拉，調(diào)整所述卸扣的位置，牽引所述卸扣的扣體靠近所述上錨纜的連接件，并使所述扣體的第二連接孔與所述連接件的第一連接孔相對(duì)連通；
[0022]D、將所述的導(dǎo)向裝置螺接到所述卸扣的銷軸末端；
[0023]E、使用浮力袋將所述銷軸與所述導(dǎo)向裝置的組合提起，并將所述導(dǎo)向裝置的插針插入已對(duì)接的所述連接件和扣體的所述第一連接孔、第二連接孔中；
[0024]F、將所述導(dǎo)向裝置整體穿過(guò)所述第一連接孔和第二連接孔，直至所述銷軸整體插入到所述第一連接孔、第二連接孔內(nèi)；
[0025]G、從所述銷軸上拆除所述導(dǎo)向裝置。
[0026]優(yōu)選地，所述步驟B后還包括以下步驟:
[0027]下放配重塊至海底，通過(guò)索具將所述配重塊與所述上錨纜帶有連接件的一端連接，從而保持所述連接件的位置穩(wěn)定；
[0028]優(yōu)選地，所述步驟D還包括以下步驟:
[0029]將所述扳手的插桿插入所述插孔，帶動(dòng)所述導(dǎo)向裝置轉(zhuǎn)動(dòng)螺接到所述銷軸的末端上，安裝到位后拔出所述扳手；
[0030]所述步驟G還包括以下步驟:
[0031]將所述扳手的插桿插入到所述插孔，帶動(dòng)所述導(dǎo)向裝置轉(zhuǎn)動(dòng)從所述銷軸上拆除。
[0032]優(yōu)選地，所述步驟F還包括以下步驟:
[0033]在所述銷軸與所述導(dǎo)向裝置相對(duì)的一端和所述錨鏈、上錨纜之間安裝手扳葫蘆，所述手扳葫蘆施力將所述銷軸和導(dǎo)向裝置向所述第一連接孔、第二連接孔內(nèi)擠，直至所述銷軸插入所述第一連接孔、第二連接孔；或，
[0034]在所述吊耳上安裝牽引索，通過(guò)固定在支撐架上的手扳葫蘆與所述牽引索連接，所述手扳葫蘆施力拉所述牽引索將所述銷軸和導(dǎo)向裝置向所述第一連接孔、第二連接孔內(nèi)擠，直至所述銷軸插入所述第一連接孔、第二連接孔。
[0035]優(yōu)選地，還包括以下步驟:
[0036]H、將螺母擰到所述銷軸的末端上；
[0037]1、釋放所述水下張緊設(shè)備，完成所述上錨纜與錨鏈的回接。
[0038]實(shí)施本發(fā)明的系泊錨腿水下懸空動(dòng)態(tài)回接工具及回接方法，具有以下有益效果:本發(fā)明的回接工具的導(dǎo)向裝置安裝到卸扣的銷軸一端，在錨鏈的卸扣和上錨纜的連接件相互靠近后先用較細(xì)的插針穿設(shè)第一連接孔和第二連接孔，再引導(dǎo)卸扣的銷軸插入第一連接孔和第二連接孔，減小了銷軸直接穿設(shè)第一連接孔和第二連接孔的難度，提升了工作效率。
【附圖說(shuō)明】
[0039]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中:
[0040]圖1是本發(fā)明實(shí)施例中的系泊錨腿水下懸空動(dòng)態(tài)回接的水下部件連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖2是圖1中的錨鏈端部的卸扣扣體與上錨纜端部的連接件靠近后穿設(shè)導(dǎo)向裝置的連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖3是圖2中的導(dǎo)向裝置和把手的組合示意圖；
[0043]圖4是圖2中的導(dǎo)向裝置和銷軸連接時(shí)的局部剖面示意圖；
[0044]圖5是在其他實(shí)施例中錨鏈端部的卸扣扣體與上錨纜端部的連接件靠近后穿設(shè)導(dǎo)向裝置的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0045]為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0046]如圖1及圖2所示，本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中的錨腿10包括錨鏈11和上錨纜12，上錨纜12與錨鏈11對(duì)接的端部設(shè)有連接件13，連接件13上設(shè)有第一連接孔131 ;錨鏈11與上錨纜12對(duì)接的端部設(shè)有卸扣14，卸扣14包括扣體141和銷軸142，扣體141上設(shè)有第二連接孔143，在卸扣14和連接件13對(duì)接后，銷軸142穿設(shè)第一連接孔131和第二連接孔143，將錨鏈11和上錨纜12回接。
[0047]結(jié)合圖2至圖4所示，在一些實(shí)施例中，系泊錨腿水下懸空動(dòng)態(tài)回接工具包括導(dǎo)向裝置20，導(dǎo)向裝置20包括錐狀體21、設(shè)置在錐狀體21大頭端的套筒22以及設(shè)置在錐狀體21小頭端的插針23。套筒22的斷面外形與銷軸142的斷面外形相當(dāng)，插針23的斷面外形小于套筒22的斷面外形，插針23的斷面外形較小，容易先行穿設(shè)第一連接孔131和第二連接孔143。套筒22內(nèi)設(shè)有用于和銷軸142末端螺接的螺紋，方便和銷軸142拆裝。
[0048]套筒22與銷軸142對(duì)接后，插針23先穿設(shè)到第一連接孔131、第二連接孔143內(nèi)，進(jìn)而將銷軸142插入到第一連接孔131、第二連接孔143內(nèi)，以將錨鏈11和上錨纜12連接。
[0049]為了方便將組合后的導(dǎo)向裝置20和銷軸142拉入第一連接孔131、第二連接孔143中。導(dǎo)向裝置20還包括設(shè)置在插針23自由端端部的吊耳24。吊耳24上設(shè)有吊孔241，方便在吊耳24上系上拉索等，對(duì)其施力將導(dǎo)向裝置20拉入第一連接孔131、第二連接孔 143。
[0050]為了使導(dǎo)向裝置20的拆裝更加便捷，回接工具還包括將導(dǎo)向裝置20拆裝到銷軸142末端的扳手30。導(dǎo)向裝置20上設(shè)有供扳手30安裝的操作部25，以讓扳手30帶動(dòng)導(dǎo)向裝置20轉(zhuǎn)動(dòng)安裝到銷軸142上或從銷軸142上拆除。
[0051]進(jìn)一步地，操作部25包括由外壁面橫向向內(nèi)設(shè)置的插孔。優(yōu)選地，插孔橫向貫穿錐狀體21，方便從兩側(cè)都可以插入。在其他實(shí)施例中，插孔也可不用貫穿；操作部25也可為其他卡合結(jié)構(gòu)等。
[0052]扳手30包括用于插設(shè)到插孔內(nèi)的插桿31和設(shè)置在插桿31端部的把手32，把手32方便潛水員等抓握扳手30，便于操作施力。優(yōu)選地，扳手30呈T形，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易加工。
[0053]如圖1及圖2所示，在對(duì)錨腿10的錨鏈11和上錨纜12進(jìn)行回接時(shí)，位于水下環(huán)境，水流造成位置不穩(wěn)定，不便對(duì)接。優(yōu)選地，本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中的系泊錨腿水下懸空動(dòng)態(tài)回接方法包括以下步驟:
[0054]A、將上錨纜12的一端安裝連接件13鋪設(shè)至海底。
[0055]由于上錨纜12的長(zhǎng)度固定，在鋪設(shè)到海底后，上錨纜12和錨鏈11處于自由松弛狀態(tài)，造成上錨纜12與海底的錨鏈11之間會(huì)有一定的距離，還不能直接與錨鏈11回接，進(jìn)而系泊錨腿水下懸空動(dòng)態(tài)回接方法還包括以下步驟:
[0056]B、通過(guò)水下張緊設(shè)備40將水下的錨鏈11帶有卸扣14的一端和上錨纜12帶有連接件13的一端牽引相互拉近，直至錨鏈11的卸扣14與上錨纜12的連接件13對(duì)