[發明專利]一種海底管道法蘭水下對接安裝方法

有效

• 申請號: 201510258022.2
• 申請日: 2015-05-19
• 公開（公告）號: CN104989875A
• 公開（公告）日: 2015-10-21
• 發明（設計）人: 梁國慶;張紅玲;祁雷;俞桑;郭宇禮;肖艷;趙學年;王志偉;張曉靈;張亮
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海油能源發展股份有限公司
• 主分類號: F16L1/16
• 分類號: F16L1/16;F16L1/20
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 張金亭

技術領域

本發明涉及管道對接方法，尤其涉及海底各類型管道水下法蘭對接安裝的方法。

背景技術

在海洋石油開發工程中，需要在海底鋪設很多管道，通常有鋼制管道和柔性軟管兩大類。用于輸送油、氣、水、混合介質或其它流體介質。鋼制管道通常包括：立管、膨脹彎、水平管。膨脹彎連接立管和水平管，使之連成一體，連接點采用法蘭連接。通常先安裝立管和平管，再由潛水員水下測量立管和平管法蘭角度、距離，然后在船舶甲板上進行膨脹彎預制，再水下法蘭連接。柔性軟管通常包括：鋼制立管、柔性軟管膨脹彎、水平軟管。柔性軟管膨脹彎兩端連接點采用法蘭連接，由潛水員水下測量距離后進行甲板預制，再水下法蘭連接。

由于海況(流速、水溫、水深、能見度等)、潛水員本身(測量設備是否良好應用，測量鋼絲收緊度)、測量設備、預制鋼制彎頭的角度(彎頭根據設計文件提前預制)、海底泥面障礙物、船舶吊機下放膨脹彎方向與設計路由誤差等多種原因影響，將導致待連接的兩片法蘭面相互有一定的距離、錯位、八字口等情況發生，潛水員水下調整過程中也容易發生過度調整、碰撞等風險。

一般做法是，通過支持船舶上的起重機吊起海管的法蘭端頭，潛水員指揮進行水下對接，而且每次只允許一名潛水員在水下作業(安全規定)，受海況(流速、水溫、水深、能見度等)、船舶起伏晃動、管徑大小、膨脹彎長度等影響，單靠潛水員體力很難調整法蘭角度和管道距離，該工作已成為海管連接的關鍵，經常出現對接法蘭距離遠，潛水員反復調整也難于靠近、兩片法蘭靠近后出現錯位和八字口，影響螺栓緊固、法蘭墊圈受力變形不一致，出現接頭滲漏等問題。可以說全靠潛水員個人能力完成，不但潛水員水下作業時間長，支持船舶也需始終在平臺附近配合作業，對潛水人員、施工船舶設備、平臺固定設施安全隱患均較大。

發明內容

本發明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種海底管道法蘭水下對接安裝方法。采用該方法既能降低潛水員的水下作業難度，減少潛水員的水下作業時間，又能確保水下法蘭對正靠近，使法蘭墊圈受力一致，提高法蘭的密封性。從而提高法蘭連接質量，又能縮短海上施工工期，節省人力、物力和財力。

本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：一種海底管道法蘭水下對接安裝方法，待對接的海底管道A和海底管道B的對接端均已焊接法蘭，采用以下步驟進行海底管道A和海底管道B的法蘭對接：一)潛水員指揮支持船上的吊機，將主法蘭連接裝置下放至海底管道A的對接端部；所述主法蘭連接裝置包括一橫梁Ⅰ及與其垂直固接的豎梁、鋼絲繩和卷筒及其驅動電機，所述鋼絲繩纏繞在所述卷筒上，所述卷筒及其驅動電機垂直安裝在所述豎梁上，在所述橫梁Ⅰ上形成有吊裝孔Ⅰ，并且在所述橫梁Ⅰ的兩個端部分別設有與其滑動連接的左側吊臂Ⅰ和右側吊臂Ⅰ，在所述左側吊臂Ⅰ和所述右側吊臂Ⅰ的下端內側均設有管道夾板Ⅰ，所述左側吊臂Ⅰ和所述右側吊臂Ⅰ均設有驅動油缸Ⅰ，所述驅動油缸Ⅰ連接在所述橫梁Ⅰ上；在所述左側吊臂Ⅰ的外側設有左耳板Ⅰ，在所述左耳板Ⅰ上設有左側導向孔Ⅰ；在所述右側吊臂Ⅰ的外側設有右耳板Ⅰ，在所述右耳板Ⅰ上連接有掛鉤；在所述主法蘭連接裝置下放到位后，潛水員將兩個所述管道夾板Ⅰ分別擺放在海底管道A的兩側；利用支持船上的液壓站，使所述驅動油缸Ⅰ驅動所述管道夾板Ⅰ夾緊固定在海底管道A上；二)潛水員指揮支持船上的吊機將副法蘭連接裝置吊放在海底管道B的對接端部，所述副法蘭連接裝置包括一橫梁Ⅱ，在所述橫梁Ⅱ上形成有吊裝孔Ⅱ，并且在所述橫梁Ⅱ的兩個端部分別設有與其滑動連接的左側吊臂Ⅱ和右側吊臂Ⅱ，在所述左側吊臂Ⅱ和所述右側吊臂Ⅱ的下端內側均設有管道夾板Ⅱ，所述左側吊臂Ⅱ和所述右側吊臂Ⅱ均設有驅動油缸Ⅱ，所述驅動油缸Ⅱ連接在所述橫梁Ⅱ上；在所述左側吊臂Ⅱ的外側設有左耳板Ⅱ，在所述左耳板Ⅱ上設有左側導向孔Ⅱ；在所述右側吊臂Ⅱ的外側設有右耳板Ⅱ，在所述右耳板Ⅱ上設有右側導向孔；在所述副法蘭連接裝置下放到位后，潛水員將兩個所述管道夾板Ⅱ分別擺放在海底管道B的兩側；利用支持船上的液壓站，使所述驅動油缸Ⅱ驅動所述管道夾板Ⅱ夾緊固定在海底管道B上；三)潛水員將所述鋼絲繩依次穿過所述左側導向孔Ⅰ、所述左側導向孔Ⅱ和所述右側導向孔后與所述掛鉤連接；四)利用支持船上的吊機吊起所述主法蘭連接裝置和所述副法蘭連接裝置，使所述海底管道A和所述海底管道B離開海底泥面，利用支持船上的電源啟動所述驅動電機，使所述卷筒旋轉收緊鋼絲繩，拉動所述海底管道A和所述海底管道B彼此靠近，進而使所述海底管道A和所述海底管道B上的兩片對接法蘭彼此靠近至相距20-30cm，切斷所述驅動電機的電源；五)潛水員指揮支持船上的吊機將所述海底管道A和所述海底管道B下放至海底泥面，并調整海底管道A和所述海底管道B上的兩片對接法蘭的周向相對位置，使它們的連接孔位置相對，之后安裝法蘭密封圈，然后采用螺栓將所述海底管道A和所述海底管道B上的兩片對接法蘭連接在一起；啟動所述驅動電機，使卷筒旋轉釋放鋼絲繩，然后將鋼絲繩從所述掛鉤上摘下來，采用加力桿或液壓拉伸器對螺栓進行加力鎖緊，完成海底法蘭對接工作。