大口径海底管道水平弯头安装施工

西气东输二线广州-深圳支干线求雨岭-大铲岛段海底管道线路工程是目前国内管道直径、壁厚最大的管道工程。管道从沙湾下海点入海, 伴行高压线塔至大铲岛登陆。钢管规格为914*25.4mm, 材质为API 5L X65, 单根长度为12.194m, 配重层厚度约65 mm。在AC1 (KP1.982) 处有1个79.5°热煨弯头需水平安装, 是整个工程的施工难点, 该弯头弯曲半径6m, 长度达12.7m。

1 施工不利因素

水平弯头安装吊点多, 起重指挥协调难一致;2) 海水潮差近2m, 管道水面组对、焊接工艺要求难度高;3) 单根管道重量达14吨, 吊装难度大。

2 施工方案

2.1 施工工艺

根据管线路由, KP1.982处的弯管施工的两处接口, 弯头与大铲岛方向管段的接口定为A接口, 弯头与沙湾入海点方向管段的接口定为B接口, 2处接口安装分为2次吊装, 其中A处接口安装施工利用胜利901铺管船的舷吊和主吊来完成, B处接口采用170T辅助起重船和胜利901铺管船完成, 本文重点阐述B处接口的安装。

2.2 A处接口

SL901铺管船移至KP1.982至大铲岛方案的管道西侧, 抛锚就位后, 用工作艇捞起吊点浮漂, 将管段连接至舷吊, 利用SL901铺管船的2个舷吊将管端吊出水面且吊至设定高度 (水面以上3.0m左右) , GPS精确定位管头与弯管的位置并下料, SL901铺管船甲板上弯管和两根钢管进行预制 (弯管另一端需盲板封堵) 。采用3个吊点 (吊点为预制段的重心) 的方式利用主吊将预制段吊装至舷吊位置, 调整管口位置使得需安装的两端管口水平相对且同心, 安装人员在舷侧的吊笼中进行安装, 检验合格后将弯管段放入水中。SL901铺管船进行移位, 准备进行B处接口施工。

2.3 B处接口施工工艺

调整SL901铺管船位置到KP1.982至沙湾下海段的管段南侧, 与此同时将170吨浮吊就位在另一端弯管的位置西侧, 抛锚就位后, 用工作艇捞起吊点浮漂, 利用SL901铺管船2个舷吊, 先将需连接的管段打捞起来并连接至舷吊, 管端吊出水面且吊至设定高度 (水面以上3.0m左右) , 然后利用4个吊点的方式即辅助回转起重船的主吊和滚筒及SL901铺管船的主吊和6号锚绞车, 将接完A处接口的管线从水中捞起, 并精确定位需连接的管段与弯管的相对位置, 将弯管吊装并固定在船舷一侧, 其标高与另一段管道一致, 完成弯管B处接口的施工, 电火花检漏合格后放入水中, 经潜水员探摸检查, 最终完成弯管的安装。

2.3.1 弯管B处接口施工浮吊和SL901移船定位

弯头一端安装完毕后, SL901收锚移至AC1至沙湾下海点管段的南侧, 工作船起抛锚定位。

2.3.2 管段打捞

SL901和凯航69浮吊 (170吨) 抛锚就位;SL901的主吊和6号锚缆、170T浮吊和浮吊的副卷筒作为四个吊点, 由潜水员潜入海底, 将吊点固定, 把A管段吊装至浮吊一侧固定。利用SL901铺管船的三个悬吊将沙湾方向的B段管线固定在船舷上, 弯管和海管处以0°水平角对应。

2.3.3 管段连接安装

在SL901船舷的海管附近搭建操作平台, 并安装安全防护网, 经监理验收合格再下一步施工;用尼龙缆及船上收缆机将管道固定在舷侧。在接口处搭设临时作业平台。使用气割切除管端弃管头。划线切割余量并修出坡口及磨光。使用外对口器对接两管口。火焰加热预热管口, 并依次进行根焊、热焊、填充焊和盖面。焊口进行AUT、MT无损检测。检测合格则进行下一步防腐补口作业。采用电动钢丝刷先打磨除锈, 然后喷砂除锈, 处理过的钢管表面必须达到Sa2.5级, 火焰烤把预热, 安装完成热收缩带, 25KV电火花检漏, 绑扎镀锌铁皮, 人工完成泡沫层的填充施工, 经监理检查合格后进行弃管作业。由专人指挥, 使各个起吊装置同步进行下放, 使弯管和海管平缓的放入水中;再由潜水员进行水下检查。

2.3.4 放管及检查验收

拆除临时作业平台和管道固定尼龙缆。舷吊及主吊以相同的速度缓慢将管道下放, 同时铺管船背离管线方向横移, 将管线平稳地弹性敷设于海底。潜水员下水检查管线的屈曲变形和放置状态, 如果管线有悬空, 则调整船位将管线放平。潜水员检查管线无问题后, 拆除各吊点。铺管船起锚离位。

3 结语

本次弯头水平对接施工类似于海底管道的水平口连接, 其关键在于吊点较多, 本方案因地制宜, 充分利用SL901铺管船和浮吊的舷吊、主吊、锚揽, 完成了多吊点吊装, 最终顺利完成弯头的连接施工。在吊装过程中需要多次调整吊点的位置, 现场施工时指挥系统非常关键, 需步调一致。下料、组对及焊接需在平流期间完成, 以确保管道的焊接质量。本次施工在同类别的近岸段海管工程中具有一定的代表性, 可以做为类似工程的方法的补充和借鉴。

摘要：西气东输二线深港支线求雨岭至大铲岛海底管道总长度为8.9km, 在AC1处有个水平水平弯头, 无法使用铺管船铺管完成, 综合考虑水深、海况、周边障碍物及通航安全等因素, 为了将难度和风险降到最低, 采用铺管船吊装为主, 辅助一艘全回转浮吊配合的方式, 将海管吊装至水面安装连接的方法。本文介绍这种施工方法的工序及流程, 充分利用SL901铺管船的舷吊有利条件, 顺利完成施工, 该方法具有风险小、效益高的特点。

关键词：海底管道,水平弯头,水平口,吊装,舷吊