一种基于双船串拖的大张力系泊锚腿预张紧方法

技术领域

本发明涉及海洋石油工程中锚腿预张紧领域，尤其涉及一种基于双船串拖的大张力系泊锚腿预张紧方法。

背景技术

系泊链是海上浮体系泊定位的重要装备，其中钢制链条因其优秀的承载能力、抗疲劳性和耐磨性成为系泊系统中必不可少的组件。系泊链一般通过预张紧过程调整反悬链线，随后通过测量和切割调节系泊链的长度使其达到设定的张紧力。在深水系泊系统中，由于施工工况存在差异，有时系泊链需要较大的张紧力才能够形成符合设计要求的悬链线，国内的单条施工船舶或拖轮不具备大张力预张紧过程所要求的主机马力。

发明内容

本发明公开的一种基于双船串拖的大张力系泊锚腿预张紧方法，通过额外添加施工船舶进行串联预张紧作业，并把控作业过程中的安全风险，可有效完成大张力的锚腿预张紧作业，提升了安装效率，降低安装成本，具备较高的使用价值。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于双船串拖的大张力系泊锚腿预张紧方法，通过以下步骤完成：

S1、当主作业船将锚腿铺设至指定位置后，将计量系统的两端分别与锚链和主作业船绞车系统连接；

S2、主作业船通过引缆将连接模块连接至辅助船舶绞车系统；

S3、主作业船将钢丝绳连接至拖航眼板系统；

S4、调整辅助船舶和主作业船的艏向和相对位置以使张紧方向与锚腿的设定方向呈预设夹角；

S5、沿张紧方向，通过控制主作业船和辅助船舶的马力对锚腿实施张紧作业；

S6、控制辅助船舶和主作业船先后减小马力，对锚腿进行张力卸载；

S7、固定锚腿至主作业船，拆除连接模块及计量系统，即完成锚腿的预张紧。

进一步的，在S1中，主作业船将所需长度预张紧链条卡在鲨鱼钳系统，可使用吊机、绞车设备配合，将计量系统一端的梨形环与主作业船绞车系统连接，计量系统的另一端通过宽体卸扣与锚链连接，并通知辅助船舶靠船。

进一步的，在S2中，辅助船舶船尾靠近主作业船船头，主作业船撇缆至辅助船舶，辅助船舶将撇缆连接至钢丝绳，钢丝绳另一端连接至连接缆绳，连接缆绳通过连接卸扣连接辅助船舶绞车系统。

进一步的，S4的具体步骤为：

S41、主作业船通知辅助船舶两船连接完成，辅助船舶开始沿张紧方向并同步下放辅助船舶绞车系统，放出预设长度后停船；

S42、主作业船和辅助船舶确认两船艏向为沿张紧方向，且相对位置满足张紧要求。

进一步的，步骤S5具体步骤为：

S51、沿所述张紧方向，主作业船开始加大主机功率，直至计量系统测量得到的张力值在预设数值的10％；

S52、沿张紧方向，辅助船舶开始加大主机功率，直至计量系统测量得到的张力值在预设数值的20％；

S53、沿张紧方向，主作业船和辅助船舶按照计量系统测量得到的张力值在预设数值的5％交替进行加大主机功率，直至辅助船舶先将系柱拖力加至40％；

S54、主作业船继续加大拖力，直至计量系统测量得到的张力值达到预设数值，主作业船和辅助船舶在预设时长内，保持预设张力值对锚腿进行张紧，两船保持足够时间，完成预张紧。

进一步的，S6具体具体步骤为：

S61、主作业船通知辅助船舶开始卸力，辅助船舶缓慢以计量系统测量得到的张力值在预设数值的5％卸力分阶段完成卸力，直至连接模块保持松弛；

S62、连接模块保持松弛后，辅助船舶通知主作业船开始卸力，主作业船缓慢以计量系统测量得到的张力值在预设数值的5％分阶段完成卸力，主作业船卸力的过程中船会往后退，辅助船舶需要同步跟随主作业船退船，保持连接模块松弛，直至计量系统测量得到的张力值下降至张紧作业前张力值，卸力完成。

进一步的，S7具体步骤为：

S71、卸力完成以后，辅助船舶移船靠近主作业船船头，主作业船使用船舶锚机连接至钢丝绳，解除钢丝绳和拖航眼板系统连接，使用船舶锚机下放钢丝绳入水；

S72、辅助船舶回收连接缆绳、钢丝绳和引缆至甲板；

S73、主作业船回收并固定预张紧锚链至鲨鱼钳系统，使用吊机拆除计量系统与主作业船绞车系统连接的梨形环以及与预张紧锚链连接的宽体卸扣，预张紧作业完成。

本发明的技术效果在于：1、本发明方案简单，易于操作，设计合理，双船串拖法解决了由于所需较大预张紧力，单船能力不足无法进行张紧作业的难题，有效提升安装效率，具备较高的实用价值。

2、采用拖航眼板系统和绞车系统等基础船舶设施进行串拖张紧作业，不再需要额外设备支持。

3、双船之间留存足够间距，保持张紧过程中连接缆绳悬链线，张紧过程风险较低，且有足够意外反应时间。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种基于双船串拖的大张力系泊锚腿预张紧方法中张紧锚腿示意图。

图2是本发明实施例提供的一种基于双船串拖的大张力系泊锚腿预张紧方法中主作业船舶示意图；

图3是本发明实施例提供的一种基于双船串拖的大张力系泊锚腿预张紧方法中辅助船舶示意图；

图4是本发明实施例提供的一种基于双船串拖的大张力系泊锚腿预张紧方法中连接模块示意图。

其中，在图中：1.辅助船舶，2.连接模块，3.主作业船，4.链条，5.拖航眼板系统，6.主作业船绞车系统，7.计量系统，8.鲨鱼钳系统，9.辅助船舶绞车系统，10.连接缆绳，11.连接卸扣，12.钢丝绳。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

本发明实施例提供了一种基于双船串拖的大张力系泊锚腿预张紧方法，结合附图1-4所示，具体包括：

S1、当主作业船3将锚腿铺设至指定位置后，将计量系统7的两端分别与锚链和主作业船绞车系统6连接；

如图2所示，主作业船3将所需长度预张紧链条4卡在鲨鱼钳系统8，可使用吊机、绞车设备配合，将计量系统7一端的梨形环与主作业船绞车系统6连接，计量系统7的另一端通过宽体卸扣与锚链连接，并通知辅助船舶1靠船。

S2、主作业船3通过引缆将连接模块2连接至辅助船舶绞车系统9；

如图3所示，辅助船舶1船尾靠近主作业船3船头，主作业船3撇缆至辅助船舶1，辅助船舶1将撇缆连接至钢丝绳，钢丝绳另一端连接至连接缆绳10，连接缆绳10通过连接卸扣11连接辅助船舶绞车系统9。

S3、主作业船3将钢丝绳连接至拖航眼板系统5；

主作业船3将辅助船舶1引缆拖拉至缆机，主作业船3通过缆机将辅助船舶1钢丝绳拖至拖航眼板系统5，甲板作业人员将钢丝绳穿入拖航眼板连接卸扣，注意钢丝绳环眼钢套不能发生硬性接触。

S4、调整辅助船舶1和主作业船3的艏向和相对位置以使张紧方向与锚腿的设定方向呈预设夹角；

S4的具体步骤为：

S41、主作业船3通知辅助船舶1两船连接完成，辅助船舶1开始沿张紧方向并同步下放辅助船舶绞车系统9，放出预设长度后停船；

S42、主作业船3和辅助船舶1确认两船艏向为沿张紧方向，且相对位置满足张紧要求。

S5、沿张紧方向，通过控制主作业船3和辅助船舶1的马力对锚腿实施张紧作业；

如图1所示，操作者可根据锚腿需要被张紧的拉力设定主作业船3和辅助船舶1的马力及维持该马力的时间，以此作为张紧方案对锚腿实施张紧作业。其中，主作业船3和辅助船舶1应可达到张紧方案中马力的要求。

步骤S5具体包括：

S51、沿所述张紧方向，主作业船3开始加大主机功率，直至计量系统7测量得到的张力值在预设数值的10％；

S52、沿张紧方向，辅助船舶1开始加大主机功率，直至计量系统7测量得到的张力值在预设数值的20％；

S53、沿张紧方向，主作业船3和辅助船舶1按照计量系统7测量得到的张力值在预设数值的5％交替进行加大主机功率，直至辅助船舶1先将系柱拖力加至40％；

S54、主作业船3继续加大拖力，直至计量系统7测量得到的张力值达到预设数值，主作业船3和辅助船舶1在预设时长内，保持预设张力值对锚腿进行张紧，两船保持足够时间，完成预张紧。

S6、控制辅助船舶1和主作业船3先后减小马力，对锚腿进行张力卸载；

S61、主作业船3通知辅助船舶1开始卸力，辅助船舶1缓慢以计量系统7测量得到的张力值在预设数值的5％卸力分阶段完成卸力，直至连接模块2保持松弛；

S62、连接模块2保持松弛后，辅助船舶1通知主作业船3开始卸力，主作业船3缓慢以计量系统7测量得到的张力值在预设数值的5％分阶段完成卸力，主作业船3卸力的过程中船会往后退，辅助船舶1需要同步跟随主作业船3退船，保持连接模块2松弛，直至计量系统7测量得到的张力值下降至张紧作业前张力值，卸力完成。

S7、固定锚腿至主作业船3，拆除连接模块2及计量系统7，即完成锚腿的预张紧；

S71、卸力完成以后，辅助船舶1移船靠近主作业船3船头，主作业船3使用船舶锚机连接至钢丝绳，解除钢丝绳和拖航眼板系统5连接，使用船舶锚机下放钢丝绳入水；

S72、辅助船舶1回收连接缆绳10、钢丝绳和引缆至甲板；

S73、主作业船3回收并固定预张紧锚链至鲨鱼钳系统8，使用吊机拆除计量系统7与主作业船绞车系统6连接的梨形环以及与预张紧锚链连接的宽体卸扣11，预张紧作业完成。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。