跨接管的选型与安装

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1、1.1跨接管的选型与安装1.1.1跨接管的类型选择1.1.1.1柔性跨接管与刚性跨接管选型海底设备之间的连接通常采用刚性跨接管，刚性跨接管的形式要根据所连接的海底设备的相对位置来决定，只有当水下设备都安装完毕，确定了它们之间的距离之后，才能准确的判断出跨接管的尺寸及形式。这样在安装跨接管之前，必须测量好海底设备之间的距离和方向，跨接管在制造的时候必须严格按照此长度，使得跨接管能够正好连接两个结构。如果在连接之前没有精确的测量两个海底设备的距离，或者其中的一个海底设备有所移动。在安装之后，如果需要对其中的一个结构进行移动

2、或收回，需要想把海底设备拆开，重新进行安装。柔性跨接管的长度比要连接的海底设备的距离要长一些，跨接管的两端有两个连接器，用来连接海底设备。从柔性跨接管的结构来看，浮筒单元为跨接管提供浮力，并有足够的挠度来保证跨接管能够位于垂直平面内。与刚性跨接管相比，柔性跨接管制造和安装时的长度与方向要求降低，更为灵活。图1.11所示是跨接管在油田开发中的典型应用形式。表1.12简单总结了刚性跨接管和柔性跨接管的区别，进而分析说明西非选择刚性跨接管。图1.11跨接管在油田开发中的典型应用形式表1.11刚性和柔性跨接管的比较刚性

3、跨接管柔性跨接管功能采油树和管汇、管汇和管汇等之间输送油气向油井注入水和气输送油气分离船体的刚性隔离管和FPSO的隔离管结构刚性管道，相对简单柔性管道，有浮筒单元，相对复杂制造，安装要求高，灵活性低要求低，灵活性高在西非目标油气田的开发中，主要采用刚性跨接管/膨胀弯作为水下采油树、水下管汇、PLET之间的连通管道。1.1.1.1水平跨接管与垂直跨接管选型垂直连接和水平连接各具优缺点，工程上均有成功的案例，要根据西非深水油气田的实际情况，综合考虑，对比分析，选取合适的连接形式。评估指标有很多，如安装技术、清管要求、对结构

4、的影响、成本等，表1.12为两者的对比情况。表1.12刚性垂直跨接管和刚性水平跨接管的对比评估连接方法时考虑的因素竖直连接水平连接安装连接工具简单，轻便，便宜；可用于连接较短距离的海底设备；但不允许毂的大旋转。连接工具结构比较复杂，成本较高；不适于短距离连接；可通过预压载和毂的旋转顺应膨胀热应力。多孔和脐带缆的安装困难／成熟经验很少简单／工业经验很多。着陆和锁定荷载需要控制着陆荷载，防止设备锁死。控制精度高密封垫的更换需将连接器整体卸掉，操作繁琐，要求高简单、方便扭转载荷有可能产生很高的扭转载荷，对连接器方向有较高

5、要求可通过优化跨接管结构，降低扭转载荷。对结构设计的影响可能对海底结构产生很大的载荷对接收器和毂支座要求高复杂性采油树-管汇连接容易比较复杂维护相同相同流量保障有可能在跨接管内形成水合物。弯管处水合物生成可能会成为难题不易生成水合物尺寸和重量大，重大，更重成熟技术有有紧急断开功能有有软着陆系统需要控制着陆荷载，防止设备锁死。要求具备软着陆系统，或者具有可控的下降速度控制精度高不要求软着陆系统水动力载荷的容许能力低高连接器着陆和对接控制风险很大风险比较小与跨接管操作和对接解耦复杂简单回收采油树／管汇复杂简单清管超过5风险

6、较小个弯的跨接管清管操作复杂，风险高轴向载荷对立管有优势对FTA-管汇-采油树有优势保温对保温材料的厚度有限制容易测量要求高比较低设备回收困难两端分离施工工期比较长简单一端分离结构要求行程短，设备重量较小，但是高度较高。行程比较长，设备重量较重，高度小维修相同相同在本开发方案中，根据采油树与管汇或管汇与管汇等之间的位置和连接距离的不同，分别选取适合的垂直跨接管与水平膨胀弯。若连接距离相对较短（假定40米左右），而且两者之间位置简单，则选择垂直跨接管连接。若连接距离相对较长（假定大于40米或更长），则选择水平膨胀弯连接更

7、为合适。1.1.1.1不同几何形状的跨接管选型跨接管的形状越复杂，柔性越大，适用的载荷环境也越复杂，但是设计、制造、安装的成本也越大。因此，在选择跨接管时，原则上优先选择最简单的跨接管形式。图1.12垂直跨接管（倒U，M（肘管），M（弯管））的形式，图1.13水平膨胀弯（无海底支撑，三维，有海底支撑）的形式。表1.13各种形状垂直跨接管图1.12垂直跨接管（倒U，M（肘管），M（弯管））图1.13水平膨胀弯（无海底支撑，三维，有海底支撑）表1.13各种形状垂直跨接管的特点类型特点及适用性倒U结构简单柔性小一

8、般有应力斜撑距离短、热膨胀位移小M（肘管）成本低、制造简单无清管要求管径小M（弯管）结构相对复杂柔性大管径大、有清管要求热膨胀位移大表1.14各种形状水平膨胀湾的特点类型特点及适用性无海底支撑结构简单柔性小距离短、热膨胀位移小有海底支撑成本低、制造简单无清管要求管径小三维结构相对复杂柔性大管径大、热膨胀位移大经过分析比较，本项目