海上平台上部组块的浮托安装方法自20世纪80年代起成为一个有效的安装方法,经过工业界多年的实践与探索,不仅安装结构的重量不断增加,这种安装方法也不断挑战更加恶劣的施工海况。浮托法解决了组块建造受起重能力限制无法做大的矛盾,提高了平台建造效率,与吊装相比更加稳妥,提高了施工质量,减少海上作业时间,降低海上作业风险。
典型的浮托法安装过程包括上部组块的装船、海上运输、施工待命、安装船进导管架槽口、对接前船位调整、上部组块和导管架对接、对接后船位调整、安装船退出。下面以导管架上部组块浮托法安装为例,简单介绍上述各环节的实施和注意事项。
上部组块装船是浮托法安装过程的起点,装船一般需要借助滑轨进行(图 1.1),对装船设计起决定性影响的因素有上部组块重量、尺寸及重心位置、潮差以及码头高度和水深等。
装船完成后,上部组块与安装船甲板之间必须进行必要绑扎才可以开始海上运输。对拖航而言,稳性是关键问题。船体越宽、型深越大,初稳性和稳性范围就越好。但是,初稳性增加会导致横摇周期减小,在风浪中上部组块的重心加速度就会相应增大,这样一般会增大绑扎设计的困难。另外,安装船宽度会直接影响导管架槽口的宽度要求,较大的船宽对于导管架设计是不利因素。因此,在满足拖航稳性的前提下,船体型宽应该尽可能小。
在海上拖航完成后,进船操作开始前,安装船需要做一系列准备工作,如绑扎结构的切割和清除、系泊及定位监测系统的启动、负荷转移系统的启动、安装船压载调整等。在待命状态,安装船必须由系泊系统定位(动力定位安装船除外)。待命系泊系统的设计取决于油田布局、海况等因素。
当准备工作完成以后,如果正值预定的安装窗口期,进船操作就可以开始进行。大型海上平台上部组块海上整体浮托安装过程如图 1.5 所示。安装船将从待命位置进入导管架安装槽。