摘要：随着我国海洋事业的蓬勃发展，大型海洋平台作为重要的海洋油气田开发结构物，越来越受到海洋工程工作者的关注。尤其是对于大型海洋平台组块的海上安装方案，从技术的角度既可以采用分块吊装的方案，也可以采用浮托法的方案。本文详细介绍了这两种方案以及经济性的比较，阐述了此类组块在安装方案上的比选方法，为今后类似平台在安装方案选择方面提供了可供借鉴的方法，积累了经验。
关键词：海洋平台；上部组块；分块吊装；浮托法
1 引言
随着我国开发海上油气田的规模逐渐增大，海洋平台为国家的海洋石油工程的发展贡献了不可磨灭的力量。而伴随着海上钻采技术的发展，海上施工机具能力不断提高，这也使得海上石油平台的规模逐渐向大型化发展，导致组块的总体重量不断加大。传统的海上组块安装方案是通过浮吊进行吊装安装，这种方式技术成熟，经验丰富；由于目前国内海域施工的浮吊最大吊装能力有限，因此往往是将大型组块分成若干个部分，进行分块吊装安装，这样会大大增加海上连接调试的工作量和时间。浮托法安装上部组块是国内近年来采用的新型安装工艺，它的特点是可以减少分块的麻烦，缩短海上连接调试时间，确保油田按期投产，但是限于安装资源的限制，采用浮托法安装的甲板组块往往会做的规模较大，导致结构用钢量的增加，从而增加投资的预算。因此，对于大型平台组块的安装方式，不能笼统的说传统方式和新工艺孰优孰劣，而是需要根据具体的项目特点，进行各方面细致的比选，最终达到技术和经济两个方面综合最优的目的。
某海洋平台是一座8腿平台，设计寿命为25年。平台上部组块分为四层甲板，设有生活楼、修井机以及原油及水处理系统等，重量约13000吨。从技术的角度上讲采用分块吊装方案与浮托方案进行组块安装均可，本文将详细论述这两种施工方案的比选过程。
2 分块吊装方案
分块吊装方案中，导管架工作点间距24m×（20m+18m+20m），平台共分四层甲板，分别为上层甲板、中层甲板、下层甲板和工作甲板。甲板结构采用由梁柱板和斜撑构成的空间刚架，节点为刚性连接。根据各层甲板设备的布置情况，甲板组块海上安装采用分东、西两块，施工船舶使用“蓝鲸”号。
该平台组块在建造场地分两块建造（西块、东块），陆地滑移装船，各模块的吊装重量为：
上部组块西块安装总重量 3700吨
上部组块东块安装总重量 5000吨
此外，生活楼、修井机和火炬臂需要分别单独吊装，本项目上部组块各模块的吊装重量均在浮吊起吊能力范围之内。
分块吊装方案中平台导管架的吊装重量为2600t，桩的重量为2700t，隔水套管重量为1500t。
3 浮托方案
该平台组块海上安装采用纵向浮托法，施工船舶使用“HYSY228”。平台采用8腿8主桩4辅桩导管架结构，腿柱竖直。桩顶上接LMU（桩腿对接装置）；LMU上接甲板组块腿柱。导管架工作点平面尺寸为（12m+12m+16m）x 40m。导管架槽口宽度40m。
该平台甲板结构采用由梁柱板和斜撑构成的空间刚架，节点为刚性连接，分为4层。
结构重量及施工方案
（1）结构重量：
甲板（含附属结构）： 6000吨
导管架（含附属构件）： 2600吨
桩： 3500吨
隔水套管： 1500吨
（2）海上施工
该平台导管架在建造场地建造，陆地滑移装船，海上利用起重船吊装就位。
导管架安装重量 2800吨
该平台组块在建造场地建造，陆地滑移装船，海上利用“HYSY228”驳船浮托就位。
上部组块浮托安装总重量 13400吨
纵向浮托方案中平台生活楼、修井机及火炬臂在组块中整体浮托。
4 吊装方案与浮托方案的对比
吊装法与浮托法在本项目上的差异主要集中在结构用钢量、施工资源及作业时间和经济性三个方面。
4.1 结构用钢量对比
经过初步计算，浮托法由于工作点间距拉大，使得导管架、桩及上部组块的结构重量都有一定程度的增加，两方案的主要结构重量差异见表1。
表1 吊装方案与浮托方案用钢量对比
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4.2 施工资源及作业时间对比
在主作业船的使用上，组块分块吊装采用“蓝鲸”号进行作业，浮托法采用“HYSY228”进行浮托作业，从施工天数来看，浮托法可比吊装法节约两周左右。
而海上连接调试的时间，分块吊装方案需要90天，浮托法需要45天，节约了一半的时间。综合考虑浮托法可以使油田比吊装法提前两个月左右投产。
4.3 经济性对比
对比经济性，需要综合考虑结构钢材，施工资源，作业时间以及海上调试时间的差异，以达到在满足技术要求和投产时间的前提下，更加经济的目的。
5 结语
通过对该平台两种组块安装方案技术及经济性的比较，可以看出两个方案在技术上都是完全可行的，两者各有优劣：分块吊装方案技术成熟，节省钢材，但是海上施工时间长，连接调试工作量大；浮托方案节省了施工和安装调试的时间，可以提前投产，但是结构用钢量大，对于安装的技术要求较高。
本文对两种组块的安装方案进行了详细的对比分析，为今后类似组块的安装工作提供了可供借鉴的方法，积累了经验。
参考文献：
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[2] 范模，李达，马巍巍，易丛，白雪平.南海超大型组块浮托安装总体设计与关键技术[J].中国海上油气，2011，23（4）：267-274.
论文作者:张智,宋琳
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/16
标签：方案论文; 甲板论文; 海上论文; 平台论文; 导管论文; 结构论文; 作业论文; 《基层建设》2019年第30期论文;