CALM式单点系泊系统锚链预张紧试验方法研究及应用

李啟宝 徐勤宇 于亮

海洋石油工程股份有限公司 天津 300461

目前全世界总共有500多座悬链锚腿系泊（CALM）式单点系泊系统，应用非常广泛，而国内只有2座（茂名单点系统和涠洲单点系统），存在广阔的应用市场。该系统由陆地终端、海底管线、水下基盘、水下软管、锚腿系统、浮筒、漂浮软管、系船缆等组成。锚腿系统是该系统的重要组成部分，一般由桩基或者吸力锚与锚链组成。

1 利用止链器进行锚链预张紧试验

1.1 试验原理

将专用止链器固定在主作业船甲板上（一般固定在船尾），用止链器将锚链一端固定，然后通过主作业船船首的锚机受力移船，从而使锚链受力来进行预张紧。

1.2 试验步骤

主作业船按照设计的锚位进行抛锚就位；

主作业船吊机钩头连接锚链回收索具（索具上携带定位信标）入水，将索具下放在锚链回收装置附近；

潜水员带定位信标下水寻锚链回收架以及回收索具，将其连接在一起；

潜水员出水；

吊机起吊将锚链回收至主作业船甲板（或者辅助拖轮甲板）；

连接止链器、测力装置等；

吊机辅助将测力装置移动至船舷外；

船首工作锚机回收锚链，主作业船向前慢慢移动，是锚链逐渐受力，进行预张紧，同时测力装置显示锚链预张紧的吨位；

锚链预张紧到设计吨位，并保持要求时间，记录吨位；预张紧完成后，放松锚链，解除测力装置以及止链器；连接锚链回收装置，并下放至海底，信标定位回收装置的坐标，便于下次回收；

2 利用工作锚机进行锚链预张紧试验

2.1 试验原理

用主作业船工作锚机代替止链器，将锚链与工作锚机的锚链连接，一般使用船尾一侧的工作锚机，然后通过另一侧锚机受力移船，从而使锚链受力来进行预张紧。根据设计预张紧吨位选择锚缆数量，一般不超过两根；选择一根锚缆可以直接连接，如需要两根的话使用三角板进行连接。需要注意的是预张紧吨位不能超过工作锚机最外层锚缆刹车状态下能承受的拉力[1]。

2.2 试验步骤

主作业船按照设计的锚位进行抛锚就位，根据设计预张紧吨位选择合适的抛出锚缆长度；

将需要使用的工作锚机锚缆拉至拖轮甲板并固定；

主作业船吊机钩头连接锚链回收索具（索具上携带定位信标）入水，将索具下放在锚链回收装置附近（一般在预布完成的锚链端部安装一个便于回收的装置如浮球或者钢结构架子等，并且在将回收装置下放至海底的时候需要进行定位标记，以便回收。）；

潜水员带定位信标下水寻锚链回收架以及回收索具，将其连接在一起；

潜水员出水；

吊机起吊将锚链回收至拖轮甲板；

连接止链器、测力装置等；

吊机连接测力装置，起吊将测力装置吊起，锚缆受力后放松，以免其入水；

另一侧工作锚机回收锚链，主作业船慢慢移动，是锚链逐渐受力，进行预张紧，同时测力装置显示锚链预张紧的吨位；

锚链预张紧到设计吨位，并保持要求时间，记录吨位；

预张紧完成后，放松锚链，解除测力装置以及止链器；

连接锚链回收装置，并下放至海底，信标定位回收装置的坐标，便于下次回收。

3 利用锚链张紧器进行锚链预张紧试验

3.1 试验原理

使用锚链张紧器进行锚链预张紧，将两根已经预布完成的锚缆与锚链张紧器连接（必须是两根相对的锚链），一根锚链与张紧器固定，一根锚链为活动链，通过吊机提升活动锚链来达到预张紧的目的。

3.2 试验步骤

主作业船按照设计的锚位进行抛锚就位；

主作业船吊机钩头连接锚链回收索具（索具上携带定位信标）入水，将索具下放在锚链回收装置附近；

潜水员带定位信标下水寻锚链回收架以及回收索具，将其连接在一起；

潜水员出水；

吊机起吊将第一根锚链回收至拖轮甲板并固定；

重复上述步骤将第二根锚链回收至拖轮甲板固定；

连接锚链张紧器、吊机钢丝绳等；

将锚链张紧器下放到海底，调整主作业船至合适的位置；

吊机起吊，活动锚链会从张紧器中通过，产生“ ”、“ ”的声音；

继续提升活动锚链，直到设计吨位，保持要求时间，并做记录；

预张紧完成后，解除锚链张紧器以及其他；

连接锚链回收装置，并下放至海底，信标定位回收装置的坐标，便于下次回收。

4 工程应用

近期文莱海域完成了某CALM式单点系泊系统锚腿系统的安装工作，该锚腿系统由6个锚腿组成，间隔60度；每个锚腿由钢桩和锚链组成：钢桩为直径84寸、长46米、入泥46米；锚链直径95毫米、长度369米、等级R3、锚链一端入泥20米。设计的最大预张紧力为200吨。该项目根据项目实际情况，选用了上述第二种预张紧方法及利用工作锚机进行锚链预张紧试验：两根锚链通过测量装置与锚链连接，通过另一舷的锚机绞船进行张紧。

5 结语

通过本文对CALM式单点系泊系统锚链预张紧方法进行研究，本文同研究了三种试验方法，并通过文莱某项目进行了工程应用，成功的完成了该项目锚链预张紧试验，最终结果表明第二种试验方法是可行的，第一种和第三种试验方法还有待适合的工程项目进行实践。