阅读说明：本技术 一种海上单点系泊更换维修方法 (Offshore single-point mooring replacement and maintenance method ) 是由 吴凯强 薛建 高尚磊 潘闻 张于 王韬 林铁双 肖伟 胡雪 于 2021-09-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种海上单点系泊更换维修方法,采用DP船舶进行施工,具体步骤如下：1)在水下锚链的中上部连接吊带,在吊带下端连接配重模块；2)将绞车钢丝绳下入水中,并使其绕经定滑轮转向后与水下锚链的中上部连接；3)收紧钢丝绳,解除连接水下锚链和锚桩的卡环；4)放松钢丝绳,水下锚链和浮筒上浮至水面；5)拆除配重模块,完成浮筒和/或水下锚链的更换；6)将配重模块连接在新系泊结构的水下锚链中上部；7)收紧钢丝绳,潜水员下水利用卡环将新系泊结构的水下锚链与锚桩连接在一起；8)解除配重模块和钢丝绳。本发明无需起出锚桩,无需动用大型浮吊、船舶设施,施工工期短,风险低,成本低。(The invention discloses a method for replacing and maintaining marine single-point mooring, which adopts DP ships for construction and comprises the following specific steps: 1) the middle upper part of the underwater anchor chain is connected with a hanging strip, and the lower end of the hanging strip is connected with a counterweight module; 2) the winch steel wire rope is put into water, and is connected with the middle upper part of the underwater anchor chain after being deflected by the fixed pulley; 3) tightening the steel wire rope, and removing a snap ring for connecting the underwater anchor chain and the anchor pile; 4) loosening the steel wire rope, and floating the underwater anchor chain and the buoy to the water surface; 5) dismantling the counterweight module to complete the replacement of the buoy and/or the underwater anchor chain; 6) connecting the counterweight module to the middle upper part of the underwater anchor chain of the new mooring structure; 7) the steel wire rope is tightened, and a diver uses the clamp ring to connect the underwater anchor chain of the new mooring structure with the anchor pile; 8) and releasing the counterweight module and the steel wire rope. The invention does not need to lift out anchor piles, does not need to use large-scale floating cranes and ship facilities, and has short construction period, low risk and low cost.)

一种海上单点系泊更换维修方法

技术领域

本发明涉及单点系泊系统的维修方法，特别是一种海上单点系泊更换维修方法。

背景技术

单点系泊系统配合FPSO、储油轮进行外输作业，这种外输方式适合储量小、分布散的边际油田开采生产，具有投入少、见效快、可重复使用等优点，外输时不需要对船舶进行较大改装，安装快捷。但同时也有储存少、外输频繁且外输时受天气、海流影响较大，靠泊风险系数高、可系泊船舶吨位小以及存在外输期间油轮碰撞平台、连续恶劣天气造成油田压产、停产以及锚链磨损较大等不足。

根据近年对某平台系泊系统检测结果发现水下锚链卡环销轴、锚链、连接卡环等位置由于受洋流、系泊受力等原因已经磨损严重，此问题会造成由于锚链定位失效的浮筒遗失或系泊失效，严重时对油田生产、外输作业造成威胁，甚至会造成重大环境污染、油轮平台碰撞等重大风险，属于重大风险隐患。

目前隐患治理的方法主要为对水下连接锚链、卡环进行更换或更换整体单点系泊设施。

常规的维修需要动用大型浮吊、船舶设施，施工工期长，风险高，成本大。

主要存在以下不足：

1)此种方法需要大型浮吊、拖轮、抛锚艇、打桩机等一整套大型设备。

2)作业工期长，严重影响海上设施正常生产作业，维修更换时需要平台停产配合；

3)作业风险高，海上天气变化无常，恶劣天气下走锚、应急起锚撤离时间较长，部分区域距离平台较近，发生平台碰撞风险较大；

4)施工资源要求较高，需要浮吊船等大型装备，整体的施工成本较高。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种海上单点系泊更换维修方法，采用该方法无需起出锚桩，无需动用大型浮吊、船舶设施，施工工期短，风险低，成本低。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种海上单点系泊更换维修方法，采用DP船舶进行施工，具体步骤如下：

1)在水下锚链的中上部连接吊带，在锚桩上安装定滑轮，在吊带下端连接配重模块，使浮筒达到中性浮力；

2)将绞车钢丝绳下入水中，并使其绕经定滑轮转向后与水下锚链的中上部连接；

3)收紧钢丝绳，使浮筒下移，水下锚链下端松弛后，潜水员配合解除连接水下锚链和锚桩的卡环，水下锚链与锚桩分离；

4)放松钢丝绳，使水下锚链和浮筒在钢丝绳的控制下上浮至水面；

5)拆除配重模块，在DP船舶上船吊的配合下，完成浮筒和/或水下锚链的更换，获得新系泊结构；

6)在新系泊结构下入前，在水面将配重模块连接在新系泊结构的水下锚链中上部；

7)收紧钢丝绳，新系泊结构和配重模块在钢丝绳的牵导下移至锚桩处，潜水员下水利用卡环将新系泊结构的水下锚链与锚桩连接在一起；

8)解除配重模块和钢丝绳，浮筒上浮至设计位置，水下系泊结构更换完成。

所述步骤5)，浮筒和水下锚链一起更换，在DP船舶甲板在进行。

所述步骤5)，浮筒不更换，只更换水下锚链，在水面进行。

本发明具有的优点和积极效果是：

1)方法简单、高效：无需起出锚桩，极大地简化了施工过程。

2)施工资源：本发明需要的施工资源较为简单、不需要大型船舶等配套设施。

3)安全性：本发明无需抛锚、定位精准，应急响应能力强，潜水员水下作业风险低。

4)施工成本：施工成本低，相较于现有施工方法降低80％。

5)对生产影响：相较于现有方法，无需停产，对生产作业无影响。

综上所述，本发明所需费用较低，施工资源要求低，施工高效；施工安全性高；对现有油田生产情况无影响，能够安全、高效地消除单点系泊结构隐患，保持海上设施安全生产。

附图说明

图1为本发明实施步骤3)的结构示意图。

图中：1、DP船舶；2、船吊；3、钢丝绳；4、定滑轮；5、锚桩；6、浮筒；7、水下锚链；8、吊带；9、配重模块。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1，一种海上单点系泊更换维修方法，采用DP船舶1进行施工，具体步骤如下：

1)在水下锚链7的中上部连接吊带8，在锚桩5上安装定滑轮4，在吊带8下端连接配重模块9，使浮筒6达到中性浮力。

2)将绞车上的钢丝绳3下入水中，并使其绕经定滑轮4转向后与水下锚链7的中上部连接。绞车安装在DP船舶1上，绞车上的钢丝绳3对包含水下锚链7的系泊结构起到牵引的作用。

3)收紧钢丝绳3，使浮筒6下移，水下锚链7下端松弛后，潜水员配合解除连接水下锚链7和锚桩5的卡环，水下锚链7与锚桩5分离。

4)放松钢丝绳3，使水下锚链7和浮筒6在钢丝绳3的控制下上浮至水面。

5)拆除配重模块9，在船吊2的配合下，完成浮筒6和/或水下锚链7的更换，获得新系泊结构。利用船吊、钢丝绳辅助完成浮筒6翻转、固定，对锚链进行更换或对系泊结构整体进行更换。

当浮筒6和水下锚链7均需更换时，可将它们一起吊上DP船舶甲板，在甲板上完成更换。当浮筒6不更换，只更换水下锚链7，在水面即可进行，可以不必吊上甲板。

6)在新系泊结构下入前，在水面将配重模块9连接在新系泊结构的水下锚链中上部。

7)收紧钢丝绳3，新系泊结构和配重模块9在钢丝绳3的牵导下移至锚桩5处，潜水员下水利用卡环将新系泊结构的水下锚链与锚桩5连接在一起。

8)解除配重模块9和钢丝绳3，新系泊结构的浮筒上浮至设计位置，水下系泊结构更换完成。

更换水下锚链采用上述方法与常规维修方法在设备配备、人员配备、工期成本、风险方面对比表：

本发明有效提升了对单点系泊设施隐患治理能力，相较原有施工方法成本1000余万元相比，采用上述方法，成本节约80％。

配重模块的配重方案、牵引式钢丝绳的路径需依据单点系泊装置原始文件，结合工程实际情况，考虑浮力、海床、流速、配重、锚链长度等因素进行分析计算确定。

尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。