这条长输管线全长115.5千米,是打通“深海一号”二期工程,与陆上油气接收站的油气输送“主动脉”。它由9425根单管连接而成,每根单管重量相当于4辆小轿车,总用钢量相当于1.3个“鸟巢”体育场是国内水深跨越幅度最大海底管道,同时创造我国海管壁厚新纪录。
这次为海管安家的是由我国自主设计建造的亚洲首艘3000米级深水铺管船“海洋石油201”船。
全船“大脑”纵览全局
走进“海洋石油201”的“大脑”船舶中控室,29块高清屏幕正实时监控,海管铺设过程中的动态数据,为施工决策、安全和质量提供保证。
据“海洋石油201”船长介绍,海底管道铺设期间,船舶处于满载运转,仅铺管作业线就有260多名工人,他们像“龙舟”的桨手一样密切协作,每天三班倒24小时昼夜不停歇,全力保障管线铺设。
“中枢神经”协调各方
在铺管船的“中枢神经”——铺管作业线,材料储存区是整条作业线的起点,每段海管的长度约为12米,管径超过半米。海管在这里排起长队,通过机器分拣、消磁等处理,被吊运至铺管作业线上,然后一根一根“牵起手”踏上入海之旅。
海管内部承受高温高压及流体腐蚀,外部面临海浪、台风、内波、泥沙迁移、地质断层等恶劣条件挑战,海管需要在海底服役20年乃至更长时间,对管道性能的要求非常高,大管径、大壁厚的特殊材质海管研制在国内尚属首次,中国海油技术团队和国内钢材厂家进行大量联合技术攻关,成功实现海管研发制造的国产化。
铺管“心脏”火力全开
来到铺管作业线的“心脏”——焊接工作站,施工现场温度达到42摄氏度,两名焊工正左右开弓,紧张地进行海管焊接接场作业,焊花迸发的能量,将一根根海管焊连成油气长龙。
海底管道施工和服役过程中面临严峻的风险挑战,对焊接技术和质量要求非常高。据技术人员介绍,“深海一号”二期工程所用的海管管径达508毫米,最大壁厚达38毫米,焊接这样一道焊口,需要经过11遍焊接,传统的手工焊需要1小时,为了提升效率,中国海油焊接技术团队与国内厂家进行联合攻关,成功实现自动焊设备自主研发,将焊接时间缩短为12分钟,提升焊接效率近5倍。像这样的焊接工作站作业线上共有4个,封底焊、填充焊、内部焊、盖帽焊分工明确流水线作业,最大限度提升焊接效率,一根根海管从储存区出发,经过7个主工作站和4个辅工作站,将坡口加工、焊接、喷砂、检验等10多道复杂工序连接起来,一根接一根海管“手拉起手”连成一条“油气长龙”。
除了上述3个重要的“内部构造”,此次铺管还有三大“外部法宝”前来助阵,
“力大无穷”:张紧器
这个像大钳子一样的设备是张紧器,它的能力直接决定铺管船的作业能力。“海洋石油201”的张紧器最大张力为400吨,它像大力士一样,能够牵引数百吨重的油气管道,在波涛汹涌的海浪冲击下,安全稳定地把海管输送到船尾的托管架上。
“神龙摆尾”:托管架
这个橘红色的“钢铁侠”叫托管架,它像是巨龙的尾巴,绝技是“神龙摆尾”。作业时,它会下潜到海平面以下近100米,精确引导海底管线铺设到预定位置。本次海管铺设过程,张力达到常规铺管1.4倍,船尾滚轮承受的最大下压力近50吨,为确保铺管作业安全高效开展,项目团队提前对主作业船、张紧器、支撑滚轮系统、托管架等关键施工设备进行适应性改造,实现10余项技术和工艺突破。
“贴心管家”:水下机器人
这个大家伙是ROV(水下机器人),它可以下潜到近千米深的海底,通过它的“眼”我们可以清晰地观察到海底管线在水下铺管过程中的动态,本次项目海管铺设作业中,ROV发挥着重要作用,设计路由预调查为海管铺设扫清障碍,起始锚精就位为海管铺设打好坚实基础,着泥点监控为海管铺设全程保驾护航,完工后调查为海管做一次全面无损体检,三大“内部构造”分工协作,三大“外部法宝”有力加持“主动脉”的“安家”之旅就变得安全可靠啦!
本次“深海一号”二期工程使用的20寸深水混输海管,设计、研发、试制全过程都由我国自主完成。工程项目的成功实施有力带动了国产钢管产业升级,为我国深水油气开发,再添装备和技术的硬核保障。