挪威國油北海Johan Severdrup油開發(fā)項目中,Deepocean在無潛水員協(xié)助的情況下,成功實施了世界上第一次遠(yuǎn)程水下預(yù)制管高壓焊接作業(yè),原油輸出管直徑36英尺。
事件回看
作業(yè)的具體內(nèi)容是在Johan Severdrup油田進(jìn)行世界上第一次不使用潛水員支持的情況進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控管道焊接工作,要焊接在一起的管道也是挪威直徑最大的36英寸外輸管,通過這條管道,原油可以源源不斷地輸送到Mongstad的終端和煉油廠。
最近,這艘北海巨型作業(yè)船上裝滿了集裝箱和大量最為先進(jìn)的水下機器設(shè)備,布滿了面積達(dá)3英畝的甲板,用于支持這一具有開創(chuàng)意義的焊接作業(yè)。
船上100多名各司其職的專業(yè)人員也將為本次作業(yè)作出重大貢獻(xiàn)。
無需飽和潛水
Kjell Edvard Apeland是Equinor焊接工程的項目經(jīng)理,多年來一直就職于PRS Haugesund基地。他說,在挪威大陸架上,水下遠(yuǎn)程焊接作業(yè)至少進(jìn)行過90次以上。
“復(fù)活節(jié)前的這次作業(yè)的特殊之處在于,遠(yuǎn)程控制的焊接首次在沒有潛水員支持的情況下進(jìn)行。”在此前類似的焊接工作中,潛水員依賴飽和潛水,必須和遙控焊接機器人一起工作。
自2003年以來,該技術(shù)一直處于開發(fā)階段,Kjell Edvard Apeland說,該技術(shù)在Sognefjord的多次測試達(dá)到了1000米。(據(jù)Technip的表述,PRS的計劃是2012年完成水下1000米的測試)。該技術(shù)于2014年獲得完全認(rèn)證,現(xiàn)在將首次投入使用。
挪威大陸架上最大的原油管道
Johan Sverdrup油田總共安裝了四座導(dǎo)管架平臺,在中心平臺立管下方有一根36英寸的水平管,伸出去兩米遠(yuǎn)。預(yù)制管件長88米,Z字型,需要連接立管和外輸管本身。預(yù)制管件插入平臺和主管之間,但是不可避免的需要通過水下校正。Z型管由Aker Solutions設(shè)計,在位于Floro的Westcon制造好并運輸?shù)浆F(xiàn)場,使用先鋒號作業(yè)船在海底定位。
創(chuàng)造干燥的環(huán)境
在焊接開始之前,在海床上布放幾座大型的定位提升框架,他們由海水液壓裝置提供動力,可以高精度高效率定位管道。其他遙控工具則包括切割,加工坡口等。等到預(yù)制管定位完畢后,在接縫的上方,放置焊接艙,遠(yuǎn)程焊接機對接到該艙室上,軟管從支持船輸送氬氣進(jìn)入艙室,排出海水,保證了后續(xù)焊接可以在干燥的環(huán)境下進(jìn)行,保證了焊接質(zhì)量。
Equinor的項目經(jīng)理Kjell Edvard Apeland和材料與焊接控制員Hans Olav Knagenhjelm。
臍帶纜
為了能夠控制,監(jiān)視海床上的所有工具和作業(yè)情況,必須在水面和海底設(shè)備之間連接臍帶纜,光纖電纜,高壓電纜和提吊繩索。通過幾臺ROV在水中將這些電纜,軟管和設(shè)備連接起來,并通過ROV的相機監(jiān)控這些過程。各種工具,機器在海底連成網(wǎng)絡(luò),一切都在船上控制。
焊接監(jiān)視
由于這些大型機器位于海底,作業(yè)船是DP3動力定位,非常靠近平臺,但是又足夠穩(wěn)定。當(dāng)一切管線都連接好,管道也被定位于正確的位置后,就可以開始遠(yuǎn)程焊接了。焊接過程通過甲板上的集裝箱里的控制臺監(jiān)控,并且監(jiān)控員必須是具有足夠經(jīng)驗的資深焊接工程師。Neil Woodward是其中以為,也參與到該項目中,他獲得了焊接專業(yè)博士學(xué)位。堆焊的層數(shù)多達(dá)120到180層。
挑選專家
對于這樣的項目,我們得挑選經(jīng)驗豐富,高素質(zhì)的專業(yè)人士和專家,項目經(jīng)理Apeland說,幸運的是,他們從很多專業(yè)公司抽調(diào)并組建了一只適合的隊伍。他補充道,Haugesund PRS基地集中了來自不同公司的代表們,在Equinor的管理下,該基地由Deep Ocean和Technip FMC聯(lián)合成立的合資公司運營著。
PRS基地成立于1987年,由Statoil(挪威國油前身)和Hydro合作建立,以便能夠保證挪威大陸架油氣管道出現(xiàn)故障時應(yīng)急搶修。后來,不僅挪威大陸架運營公司,其他地區(qū)的業(yè)主們也加入這個組織,如今,已經(jīng)成為20多家業(yè)主聯(lián)合運營的大團隊,甚至能看到來自其它大洲的成員。
Apeland表示,不斷開發(fā)新設(shè)備和新方法以滿足成員們的需求,如今PRS已經(jīng)成為挪威大陸架上深水復(fù)雜作業(yè)的全球領(lǐng)導(dǎo)者。根據(jù)他的說法,遠(yuǎn)程操控技術(shù)在深水中的需求越來越大。
關(guān)于水下管道連接機器人