在沙特红海沿岸的吉赞工业城,世界最大直径的高密度聚乙烯管道正缓缓沉入海中。一条绵长的黑色“柔性巨龙”在阳光下闪耀着璀璨光芒,随着起伏的海浪轻轻浮动。项目副经理许云飞站在施工现场,看着正在精准沉放的柔性管道,脸上露出轻松的笑容:“通过运用管道出运安装成套技术,我们实现了对浮运路径的实时监测和管道安装的精确定位,让‘巨龙’稳稳地趴在海底。”
沙特吉赞工业城海水冷却项目由中国港湾承建,中交四航局负责施工,是中东地区规模领先的工业冷却水供应工程。项目涵盖6600米高密度聚乙烯管道海上取水、陆上泵站和GRP管道取排水、机电设备集成三大核心板块。按照施工方案,巨型管道在预制场焊接完毕后,需要被平稳、准确地安放至红海深处,这成为项目团队面临的一道“硬核难题”。
传统的管道拖航出运方案适用于刚性结构,而柔性结构在海面浮运过程中极易受到水流影响,产生晃动甚至变形,管段姿态难以控制。稍有不慎,沉放期间就可能导致局部变形。项目总工程师王晓东皱着眉头说:“管道按以往方式试拖,可能发生翻滚及扭曲,无法保证预定路线。”为此,项目团队召开技术研讨会,初期设想集中在通过加固管道结构或增设外部支撑框架来提升浮运稳定性,但这些方法不仅成本高、施工复杂,还可能影响管道柔性特性和后续沉放效率。
正当一筹莫展之际,许云飞提出:“如果我们能够实时监测每段管道的姿态变化,就像监控无人机飞行一样,可以边拖边进行修正。”项目团队迅速启动“长大柔性管道浮运导航与实时监控系统”研发工作。在每一段管道的两端及中部布置多组姿态传感器,配合水上浮标定位系统,实时采集每段管道的空间位置、弯曲变化等数据,并根据反馈动态指导拖船调整牵引角度和牵引力,确保每段管道始终保持顺滑稳定的平曲线航迹。
管道姿态控制问题得到解决后,如何在沉放期间控制平面定位误差成为新的难题。现场海床结构复杂,部分区域存在珊瑚礁、沉积物软硬不均及突变地形等,常规的定位锚技术难以做到精准抛设。一旦锚点位置偏移,管道在沉放过程中偏离既定轴线位置,还可能引发形变、焊缝开裂等风险。
项目团队将攻关方向转向船只,提出一个大胆的想法:“使用非固定型定位系泊系统,让拖船、辅助船舶和定位船组根据管道施工期间的实际误差,对应为管道提供牵引力,实现集体协同定位。”经过几轮模拟试验,这套系统在海面成功运行。通过多船型协同作业,不仅减少了对海底锚点的依赖,还显著提升了作业效率。
如今,随着多段管道成功沉入红海,整个出运安装过程实现了数字化、智能化闭环控制。相比传统方式,管道浮运及沉放的曲率半径保持在最佳范围内,施工的安全性和效率大幅提升。这些静卧海床的柔性管道,未来将为吉赞工业城各产业提供高效、稳定的冷却水保障,助力沙特“2030愿景”工业转型战略。
“未来,我们不仅要把这套大直径管道出运安装技术用好,还要不断完善、迭代,让中国智慧在更多海域落地生根。”王晓东坚定地说。