[发明专利]浅海长距离海底管道无张力敷设施工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于浅海长距离海底管道敷设的施工工艺。

背景技术

我国沿海有着众多的岛屿，随着国家经济的发展，岛上淡水的需求量日益增加，仅靠水库的积水已经不能满足发展的需求，因此需要通过其他手段补充淡水，常用的方法就是铺设海底输水管道。目前海底长距离管道的施工主要应用于海洋石油系统，主要是采用“J”型和“S”型敷管法，然而这些施工工艺都要求管道的材质必须是高强材质，采用张力法施工。项目投资很高。而对于采用普通材质（Q235）的钢管作为海底输水管道，长距离海底钢管在海底输油等方面的应用十分广泛，但通常的海底钢管材质是采用高强度的合金钢，采用空管张力施工（J型和S型敷管法），施工时管外包覆混凝土，作为钢管的配重和保护层。这种施工方式对管材的要求较高，所以，投资费用较大。对于海底输水的民生工程来说十分不经济，很难有推广价值。

而采用常规Q235材质的大口径薄壁管道（直径1.0~1.2m螺旋管）作为海底输水管道是具有很大的优越性和经济性的。因此，如何安全的敷设到海底是整个项目成败的关键，一旦成功则将大大减少项目投资。

发明内容

本发明是要提供一种浅海长距离海底管道无张力敷设施工工艺，该施工工艺能很好的解决普通钢材在长距离海底管道施工中的受力安全，确保普通钢管在施工中受到的张力和其他外力荷载都在钢材自身的允许范围之内。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种浅海长距离海底管道无张力敷设施工工艺，其工艺步骤为：首先将海底成品短钢管吊装上敷管船，然后将海底成品短钢管在敷管船上逐段焊接，敷管船通过托管架采用无张力敷管法，将钢管从船尾入水并敷到海床。

在敷管之前，敷管船定位抛锚，然后启动主牵引锚和纠偏锚机，根据水深情况调整托管架敷管角度和姿态。

在敷管过程中，被敷钢管通过着地的长托管架保护，托管架同时承担悬空段钢管的受力，使钢管在无张力状态下满足施工期间应力、应变的要求。

本发明的有益效果是：采用常规钢材制作的海底管道作为输水管道在确保工程安全性高的前提下大大降低了工程造价，这是海底管道敷设工程中的一项经济效益可观的创举，它在海底管道工程领域将肯定会有广阔的市场。具有较大的经济效益和社会效益，同时他敷设于海底，对海洋环境不造成任何破坏和影响。该工艺将普通钢材的螺旋焊缝钢管用于海底管道敷设，一般海底管道敷设忌用此类钢管，常用无缝或直缝钢管。它不仅仅是降低了工程造价，更重要的是将海底敷管选型扩大化，充分利用了常规资源。再有，通过海底管道输水，可以将大陆上富裕的淡水资源输送到淡水资源短缺的岛屿上，实现资源互补，促进社会的进一步发展。

附图说明

图1是本发明的流程图；

图2是本发明的施工示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1所示，本发明的浅海长距离海底管道无张力敷设施工工艺，包括海底成品管道的运输、吊装→管道的焊接→始端登陆→中间海域段敷埋管施工→终端登陆。

首先将海底成品短钢管吊装上敷管船，然后将海底成品短钢管在敷管船上逐段焊接，敷管船通过托管架采用无张力敷管法，将钢管从船尾入水并敷到海床。

在敷管之前，敷管船定位抛锚，然后启动主牵引锚和纠偏锚机，根据水深情况调整托管架敷管角度和姿态。

在敷管过程中，被敷钢管通过着地的长托管架保护，托管架同时承担悬空段钢管的受力，使钢管在无张力状态下满足施工期间应力、应变的要求。

如图2所示，敷管船1后端安装有发射架2，前端有焊接站3，焊接站3后面装有托管架4，托管架4前端装有钢阻力板5。

该工艺针对海底钢管口径大、壁厚薄、自身强度低的特点，开发出一套通过着地的长托管架保护被敷钢管，并承担悬空段钢管的受力，使钢管在无张力状态下满足施工期间应力、应变的要求，同时钢管不增加配重、管内充水敷设，大大提高了海底管道的安全性和可靠性。

主要原理为：钢管在敷管船上逐段焊接，然后通过托管架采用无张力敷管法将钢管敷设到海底。

海底钢管口径大、壁厚薄、自身强度低（一般为Q235），可以为螺旋管。被敷钢管不增加配重，敷设时管内充水。钢管在敷管船上逐一焊接后，敷管船用绞动锚缆的方法移船前进。