海上修复导管架的方法与流程

本发明涉及导管架，尤其涉及一种海上修复导管架的方法。属于海洋石油工程领域。

背景技术：

当导管架在陆地上出现问题时，其修复工作会很容易解决；可是，一旦在海上安装好后，若导管架由于某种原因而导致损伤，对其进行修复的难度将会大大提升，具有很高的挑战价值。

在海上进行导管架修复前，最重要的是对导管架损伤状态的确定，那么对导管架的海上检测是必不可少的。导管架海上的检测分为：水上检测和水下检测，对于水上检测，需要派检测人员上导管架上进行检查；而水下检测则需要使用水下机器人(rov)、空潜甚至饱和潜水设备进行导管架的检测。最终，将检测结果综合分析后，再确定此导管架修复的可能性、修复的价值以及修复的意义。

当在陆地场地上建造的导管架出现了由于不可抗力或者施工操作失误等原因造成导管架损伤、焊接点出现裂纹等缺陷或出现导管架的建造与设计图纸偏差较大等问题时，现场施工人员即刻对出现的问题进行调查研究，并提出解决方案；一般情况下，现场现有的人力和工机具资源即可满足导管架修复方案实施的需求，即便临时需要特殊的设备和专业的人员，也可在很短时间内将相关人员安排到位。但是，一旦导管架在海上安装时，由于不可抗力等原因造成导管架出现损伤或者导管架局部出现变形等问题时，其与陆地对导管架修复相比，难度将大大增加；因此，其所在陆地导管架修复的施工方案也将不再适用。在海上修复导管架时，除了要使用水下机器人(rov)在水下对导管架检测外，还需要安排具有检验资质的潜水员对导管架上的缺陷一一进行确认，还需要陆地人员组织讨论与分析问题等等，不仅大大增加了项目的人力、物力和财力，而且，也增大了海上的施工风险以及施工工期。同时，由于海上施工条件的恶劣，对于导管架水上修复工作的实施来说是一个很大的挑战。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于克服现有技术存在的上述缺点，而提供一种海上修复导管架的方法，当导管架在海上出现缺陷时，其能够通过切割更换的方法对导管架进行修复；当导管架的水下部位出现致命的缺陷时，其能够通过使焊接施工人员直接进入干式舱对导管架进行缺陷修复作业；不仅解决了导管架水上部分出现的缺陷进行修复问题；而且，还解决了导管架水下部分出现的缺陷进行修复问题；大大提高了海上的施工效率。

本发明的目的是由以下技术方案实现的：

一种海上修复导管架的方法，其特征在于：采用以下修复步骤：

第一步：对导管架进行检测；

(1)在进行导管架的测量前，需要在导管架上确定一个实际的参考点，所有测量的数据都必须以此参考点为基础；

(2)水下检测主要是针对水下导管架节点，并用水下机器人进行检测，如发现裂纹或者疑似裂纹，再由潜水员对裂纹进行无损探伤检验后，由检测人员作出最终的判定；

第二步：根据检测人员提交的最终的导管架检测报告，确定导管架修复方案；

第三步：对于导管架水上部分的损伤情况的修复如下：

⑴对于损伤处为裂缝的情况，采用焊接方式进行焊接修复；

⑵对于桩腿顶部出现的损伤情况，采用切除损伤部位并用新的桩腿短截焊接替换切除部位；

⑶对于水平衡粱发生撕裂等较为严重情况，采取切除撕裂部位，并更换短管的方法进行修复；

⑷对于格栅板的损坏情况，将格栅板破损的部位切除，然后，在切除的地方焊接新的格栅板；

⑸对于桩腿位置产生严重偏移的情况，采用切除、并更换桩腿的方法进行修复；当导管架桩腿发生位移，并超出了组块安装时所需要的精度时，需要先对桩腿进行复位。

第四步：在干式舱内完成对导管架水下部分的裂纹的修复。

所述在进行导管架水上检测前，还需要施工人员根据实际需要在导管架上进行脚手架搭建，以便于检测人员在导管架上进行测量工作。

所述导管架桩腿复位的具体步骤如下：

⑴将桩腿切除部分后更换数节桩腿；

⑵将桩腿切除部分后，在桩腿焊接处加加强板。

所述桩腿的切割以及更换具体过程如下：

①将桩腿损伤的部分进行切除，并对切口进行打磨处理；

②在距离切口以下1米的位置安装围堰；

③将新的桩腿短截对接在切口上，并对短截的位置进行调整；

④进行焊接作业，焊接完毕后对焊缝检验，检验结果合格后，对焊缝进行防腐处理。

所述干式舱内修复导管架裂缝时，先将裂缝包围在密闭的空间内后将空间内的水抽出，然后，再将支持设备布置在密闭空间内。

本发明的有益效果：本发明由于采用上述技术方案，当导管架在海上出现缺陷时，其能够通过切割更换的方法对导管架进行修复；当导管架的水下部位出现致命的缺陷时，其能够通过使焊接施工人员直接进入干式舱对导管架进行缺陷修复作业；不仅解决了在海上导管架出现的缺陷难以进行修复问题；而且，还解决了在水下对于导管架出现的缺陷进行修复问题；大大提高了海上的施工效率。

附图说明

图1为本发明导管架示意图。

图2为本发明导管架桩腿裂纹示意图。

图3为本发明干式舱示意图。

图4为本发明导管架顶部桩腿更换一段短截前示意图。

图4a为本发明导管架顶部桩腿更换一段短截后示意图。

图5为本发明导管架顶部桩腿更换两段短截前示意图。

图5a为本发明导管架顶部桩腿更换两段短截后示意图。

图6为本发明导管架顶部桩腿中增加加强板前示意图。

图6a为本发明导管架顶部桩腿中增加加强板后示意图。

图中主要标号说明：

1.桩腿、2.干式舱。

具体实施方式

如图1-图6a所示，本发明采用以下修复步骤：

第一步：对导管架进行检测；

导管架的检测包括：水上检测和水下检测；水上检测工作包括：导管架上各个桩腿1顶点的标高、各个桩腿1间的距离、桩腿1的椭圆度、桩腿1的垂直度、导管架上各个焊接节点的状态以及桩腿1的损坏情况等；

(1)在进行导管架水上检测前，需要施工人员根据实际需要在导管架上进行脚手架搭建，以便于检测人员在导管架上进行测量工作，同时，在进行导管架的测量前，需要在导管架上确定一个实际的参考点，所有测量的数据都必须以此参考点为基础；

(2)水下检测主要是针对水下导管架节点，并用水下机器人进行检测，如发现裂纹或者疑似裂纹，再由潜水员对裂纹进行无损探伤检验后，由检测人员作出最终的判定；

第二步：根据检测人员提交的最终的导管架检测报告，由施工单位组织专家会议对检测结果进行分析讨论，确定导管架修复方案；

导管架水上部分损伤一般有：焊接点出现裂纹、水平衡粱与桩腿1之间发生穿透性裂纹、桩腿1顶部损伤、水平衡量在焊接处发生撕裂、格栅板受损、桩腿1位置产生严重偏移等，对于导管架水上部分的损伤可以采取裂纹修补、桩腿1切割更换等方案；

如图2所示，对于导管架水下部分修复：一般会在焊接点处出现裂纹或裂缝，对于水下浅层裂纹，利用打磨的方法去除裂纹即可；而对于裂缝，需利用干式舱2将裂缝处包围后，排除干式舱2中的水，由焊接修复人员在干式舱2内对裂缝进行焊接修复。

第三步：导管架的海上修复；

对于导管架水上部分的损伤情况，修复方法如下：

1)对于损伤处为裂缝的情况，采用焊接方式进行焊接修复；

2)对于桩腿1顶部出现的损伤情况，采用切除损伤部位的方法，并用新的桩腿1短截焊接替换切除部位；

3)对于水平衡粱发生撕裂等较为严重情况，采取切除撕裂部位，更换短管的方法进行修复；

4)对于格栅板的损坏情况，采用格栅板修补的方法，即：将格栅板破损的部位切除，然后，在切除的地方焊接新的格栅板；

5)对于桩腿1位置产生严重偏移的情况，采用切除、并更换桩腿1的方法进行修复；但是，当导管架桩腿1发生位移，并超出了组块安装时所需要的精度时，需要先对桩腿1进行复位，即：在更换桩腿1时，通过对焊接口的打磨、对焊口平面角度的调整以及对焊缝间隙的调解，来达到将导管架复位的目的。

导管架的桩腿1的复位合格的参考标准是：

1)导管架桩腿1顶部的标高达到设计要求；

2)导管架桩腿1顶部的水平度满足组块安装要求；

3)导管架桩腿1的垂直度满足海上安装要求；

4)导管架桩腿1间的间距能够与组块上桩腿1的间距一一对应，且差值在误差范围之内；

如图4至图6a所示，对于导管架桩腿1复位方式有三种：

1)将桩腿1切除部分后更换一节桩腿1；

2)将桩腿1切除部分后更换两节桩腿1；

3)将桩腿1切除部分后，在桩腿1焊接处加加强板；需要注意的是：在切割桩腿1时，要根据实际情况确定切割位置，以避免焊接位置受海浪的影响；更换导管架桩腿1时，注意复位时桩腿1顶部的复位方向以及角度，同时，焊口需要有适当的角度。

假如，导管架的标高为6米，当桩腿1偏移相对较小时，可以选用更换一段短截的方式进行复位；当一段短截无法满足复位要求时，即：无法满足桩腿1的垂直度和桩腿1顶部的水平度时，可以选用两段短截方式进行复位；如果桩腿1可切除的部分太短，以致于更换的短截无法分两段焊接，此时，可以采用增加一个加强板的方式。

第四步：如图3所示，在干式舱内完成对导管架水下部分的裂纹的修复；即：将裂缝包围在密闭的空间内后将空间内的水抽出，然后，再将照明灯、抽烟机等生命支持设备布置在密闭空间内；干式舱2在陆地建造完毕后，需要在陆地进行干式仓预安装及导管架损伤点修复预演，如果条件允许的话，可以进行干式舱2的水密性试验。

桩腿1的切割以及更换具体过程如下：

⑴将桩腿1损伤的部分进行切除，并对切口进行打磨处理；

⑵在距离切口以下1米的位置安装围堰，此围堰是用于防止风浪对焊接作业的影响，以及确保施工安全；

⑶将新的桩腿1短截对接在切口上，并对短截的位置进行调整；

⑷进行焊接作业，焊接完毕后对焊缝检验，检验结果合格后，对焊缝进行防腐处理。

当在水下发现导管架上出现裂纹后，对水下裂纹进行探伤：

1)如果潜水员无法确认是否为裂纹时，可以暂时认定为疑似裂纹，最终需检测工程师进一步分析确认；

2)如果裂纹为表面裂纹时，可以用打磨的方式去除表面裂纹；

3)如果裂纹较深甚至穿透了管壁，那么，此裂纹需要在水下干式舱2内焊接修复。

由于焊接后焊缝会产生变形，而造成上部管件的位移或者是产生内部应力等不确定负面影响时，在焊接时，可考虑分区焊接来降低此风险。

上述干式舱为现有技术，未作说明的技术为现有技术。故不再赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。