复合软管的运输及铺设问题
复合软管是缠绕在绞盘上整盘运输的,在海上每盘软管之间通过不锈钢接头焊接在一起。每盘软管的长度就决定了海上焊接不锈钢接头的数量,从而影响到海上施工周期。为了尽可能缩短海上施工周期,就要求每盘软管尽量长。而影响每盘软管长度的因素:一是绞盘直径,二是缠绕层数。
绞盘直径的大小取决于:
(1)运输工具。考虑汽车和船两种,显而易见汽车的尺寸和装载能力使得绞盘直径偏小,而船则可适应较大直径的绞盘,但是要用船直接装运整盘软管,需要把软管生产车间建在岸边。
(2)复合软管弯曲半径。绞盘的半径 要大于复合软管允许的 小弯曲半径,以复合软管弯曲缠绕在绞盘上仍处于其弹性范围内,在引出绞盘时能立即恢复原始状态。复合软管的允许 小弯曲半径由试验测得,根据APIRP17B,复合软管弯曲变形的椭圆度应不大于3%,取一段复合软管试件,在不同弯曲半径下对其进行测量,测得椭圆度为3%时的弯曲半径即为允许的 小弯曲半径。
缠绕层数的多少取决于复合软管的抗挤压能力。绞盘内圈的复合软管受到外面几层复合软管自重产生的挤压作用,需要对此状态进行校核,内圈复合软管不会被压坏。
复合软管的铺设
本项目的复合软管适合采取边挖沟边铺设的方式。其海上铺设系统组成主要包括:埋设犁、脐带绞车、收放线器、排线器、张紧器、升降装置、门吊、数据采集系统等。铺设方案,复合软管从绞盘引出,经过张紧器,从尾部的软管托架下海,在海底通过埋设犁的导引落入沟底。
在铺设过程中,主要需关注三个问题,一是复合软管的轴向拉力,二是复合软管的弯曲半径,三是复合软管的水平横向稳定性。
1、复合软管的轴向拉力
根据铺设方案,需要对铺设过程中各种工况下(不同水深、高低潮位、弃管、拾管等)复合软管所受到的轴向拉力进行计算,可使用Zenriser等类似的软件模拟计算),通过控制软管入水角、软管尾倾斜角度、软管长度、软管入水点与着地点水平距离、锚链直径和长度、钢丝绳直径和长度、护揽水平距离,使得计算出的轴向拉力不超过允许轴向拉力(根据实际情况考虑 的 系数)。复合软管的允许轴向拉力通过轴向拉力试验测得:使用扣压机进行轴向拉力试验,根据APISPEC17J要求,取伸长率小于4%时的试验拉力为复合软管的允许轴向拉力。
2、复合软管的弯曲半径
根据铺设方案。需要找出在铺设过程中各种工况下复合软管可能出现的 小弯曲半径,使其大于允许 小弯曲半径,并且考虑 的 系数。如不满足,则需要控制4.1中所述参数,使其满足 小弯曲半径要求。
3、复合软管的水平横向稳定性
采用钢管常规的水平横向稳定性计算方法计算,即使用AGA软件进行水平横向稳定性分析。
对于本项目使用的国产复合软管,除了考虑以上主要问题以外,还考虑了很多细节问题,比如接头形式、接头材质、接头、与立管的连接等,在本项目中这些问题都 了很好的解决,了国产复合软管满足本项目要求,能够 地应用。目前本条复合软管已经铺设完成,并投入使用。涠洲6-1油田复产项目复合软管的成功应用,证明了国产复合软管在涸洲海域可以用于海上输气,为国产复合软管用于海上输气开辟了先例,也为降低海管铺设成本找到了新的途径。