【建院45周年工程技术服务成果巡礼(1)】海上施工作业
发布时间:2023年01月31日   点击数:1212

海科院发挥水下工程技术优势,为我国海上风电安装、海底管道检测、海洋平台防腐等海上施工作业提供技术服务,破解了众多水下作业难题,积累了丰富的工程实战经验,所承接项目的施工安全和质量等皆得到客户的好评。

(一)临港海上风电一期J型管、牺牲阳极水下安装工程

临港海上风电场位于上海南汇边滩东侧海域的避航区,场址区西侧距离岸线最近处约10km,可利用海域面积约45km2,风电场平均水深5~7m。风电场规划总装机容量20MW,场址分为南北两部分,一期工程为南侧部分,装机容量10MW。一、二期工程配套建设220千伏陆上集控中心。

临港一期海上风电项目总容量100MW,安装上海电气风电集团自主研发的W4000-136-90型风力发电机组,额定功率4MW,风轮直径136m,综合技术性能达到了国内先进水平。

海科院承接的J型管、牺牲阳极水下安装工程前后经过353天施工,潜水水下作业累计600班次,水下作业总时间1200小时,圆满完成现场施工作业全部内容,得到了项目业主的好评。

(二)三峡新能源广东省阳江市阳西沙扒300MW海上风电项目潜水作业

该项目位于广东省阳江市沙扒海域,潜水作业水深28-32m。本项目为先桩法4桩导管架基础形式,桩顶设计标高位于水下21-23m,桩径为2.4m,桩间距为22m,每根钢桩设置1个需要水下安装的保护盖和2块牺牲阳极,单块牺牲阳极空气重量约230kg。

海科院承接了该项目的潜水作业服务,包括沉桩定位架(负压筒)施工过程中水下作业配合、桩间距水下测量、牺牲阳极水下焊接、水下灌浆施工配合、水下割桩、接地线连接等其他水下工作等。历时200多天,在甲方规定的时间内圆满完成合同的全部施工和服务。

(三)岱山县大陆引水一期改建工程

岱山县大陆引水一期改道工程位于浙江省舟山市,属于定海马目—岱山本岛一期跨海输水管道近马目段。马目登陆点由原来的黄金湾海堤调整至马目至大鱼山220kV海缆路由东侧隔壁小岬湾内,改道跨海段管线实际施工长度3414m,全程采用PE管(SDR11),管道公称外径均为DN500mm,设计引水流量0.2m3/s。

一期登陆点改造跨海输水管道敷设过程中施工质量检测管线总长度合计3414m。为了保证与设计相符,海科院技术人员跟随施工进程进行敷设质量检测,提供本工程的管道敷设质量检测、材料检测、完工后检测等服务,并将检测结果与有关标准要求进行比较和判定,出具相关检测报告。

该工程施工线路上已有多条海底管线,包括电缆、光缆和输水管道,而且此类管线一般埋在淤泥下,施工难度较大,根据该工程特点和海科院以往技术经验的积累,管道埋深测量采用了浅地层剖面仪检测,通过一系列技术方案优化,能够有效识别和定位管道路由,保障了工程的顺利进行。

(四)莆田南日岛海上风电场一期项目J型管水下安装、固定及阳极块水下安装工程

莆田南日岛海上风电场项目A区104MWⅡ标段(12高桩承台)位于福建省莆田市南日岛东北侧海域,总装机容量48MW,共安装12台单机容量4.8MW的风电机组。受总包单位的委托,海科院对南日岛海上风电场12台风机工程中的J型管进行了水下安装加固、牺牲阳极块水下绑扎固定及水下焊接作业,并在合同规定的工期内圆满完成了此次水下作业任务。

(五)平湖海管水下探摸检查及回填加固监理服务项目

东海平湖油气田芦洋岱衢海区海底油气管道自投入运行以来,受海流、潮汐、台风及周围环境等自然因素的影响,局部海管发生裸露、悬空现象。为确保海底管道的安全稳定和正常运行,保证部分上海天然气用户的正常用气,海科院连续多年受上海石油天然气有限公司委托,对水下探摸检查及回填加固施工作业实施第三方现场水下监理,对该项目的质量、进度、安全进行全方位监控。

海科院精选熟悉该作业海区、了解海底管道历年水下护管情况的潜水员,组成监理组进驻施工作业现场,实施对该项目全程的水下监理任务。监理人员全程随船出海作业,多次检查水下回填质量,并始终坚持高标准、严要求的工作作风,确保了工程质量、进度和安全均达到预期目标,受到业主方的一致好评。

(六)上海东海大桥海上风电水下安装项目

上海东海大桥海上风电项目作为中国首个100兆瓦大型海上风电示范项目,也是亚洲第一个海上风电场项目。项目的建设对于提高我国海上风电场的建设技术,加快海上风能的开发利用乃至改善我国能源结构均具有重要意义。

该项目位于上海东海大桥东侧1~4km,浦东新区海岸线以南8~13km海域。风电场平均水深10m,风机高度设计为90m,年均风速8.4m/s。

海科院充分发挥水下技术的优势,分别承担了上海东海大桥海上风电项目一期34台风机、二期32台风机的水下安装工程。

 

(七)海上平台潮差段涂装工艺研究及海上试验项目

在海上平台的钢管桩的潮差段即飞溅区,钢表面由于受到海水的周期润湿,经常处于干湿交替状态,氧供应充分,盐分不断浓缩,加上温度差异及风和海水同时作用时引起的波浪冲击等各因素的联合作用,不断破坏油井平台钢质导管架的保护层,而牺牲阳极的保护法在这里不能起到保护作用,这就使得平台钢质导管架腐蚀特别严重。

飞溅区由于导管架外的保护层遭到破坏,腐蚀特别严重,如不采取措施,将大大降低油井的使用寿命,甚至威胁到油井平台工作人员的安全。因此必须采取措施,除去导管架外的锈迹(腐蚀层)及表面附着物,重新涂上特种防腐涂料,以确保平台的承载能力不受腐蚀的损伤。

受中海油油田建设公司委托,海科院在2011-2012年承担了海上平台潮差段涂装工艺研究及海上试验项目。该项目分两个阶段,一是在室内试验水池内进行潮差段除锈喷涂工艺研究,第二个阶段在海上平台进行实海验证试验。该项目的主要成果为水中喷砂除锈装备和高压无气涂料输送机、水中喷涂装置,以及整套施工工艺和配套装置。试验取得了圆满成功。

(八)废弃海洋平台泥下切割技术

随着我国近海油气田资源的长期采集,近海油气田资源日益枯竭,大量废弃油(气)管及油井平台需要拆除。根据国家有关规范要求,废弃油(气)管及平台要求在水中自然泥(砂)面以下不低于4m位置切割,但此前由于尚未掌握一种高效、安全、环保的泥下切割技术,平台和废弃油管拆除迟迟未正式开展。

基于石油领域废弃油井平台泥下切割的需要,自2016年初开始,海科院投入大量资源进行研发,先后研发完成了智能水下切割机器人和清淤机器人,样机已经试制完成,并完成了功能性试验,即将投入海试,为油井平台泥下切割提供技术服务。