两种切割设备在废弃海底管道切割工程中的应用

王 鑫* 杨春江

（海洋石油工程股份有限公司）

0 引言

某沙特项目施工地点位于波斯湾近海海域，该海域水深为8.5～32 m，海床为沙质硬质海床，管道裸露于海床表面，管道入泥深度约为管径的10%～20%。按照之前的设计，需要回收的管道均为影响油田后续新铺管道路由的管段，其余管段均原地弃置，因此每段回收的管道距离均较短。按照管径不同，回收管道可以分为4 种规格，海底管道的规格、长度及状态如表1 所示。

1 使用绳锯机切割管道

1.1 绳锯机设备特点

绳锯机设备是海洋工程中的常用设备，该设备通过切割绳循环往复式运动来切割抱管装置内的被切割物体。目前绳锯机在海洋工程领域主要用于切割平台导管架钢桩、拉筋和大尺寸海底管道。该项目选用的绳锯机设备可切割的管道直径为DN 700～1 200 mm。

绳锯机设备优点为可切割管径较大，切口较平整；缺点为设备结构复杂，驱动结构故障率较高，设备安装前需要进行预挖坑作业，切割效率较低。

1.2 绳锯机设备管道切割的应用

潜水员引导绳锯机设备就位，并安装绳锯链条。绳锯链条需要绕过管道底部，且设备抱管结构需要高约1 m 的空间，因此需要在管道切割位置下方进行预挖坑作业，该坑长为2 m，宽为1 m，深为1.5 m，施工海域海床较硬，挖坑作业效率极低，在施工过程中，采用在管道下方安装垫木的方法完成绳锯链条的安装，设备安装就位情况如图1 所示。

图1 绳锯机设备安装就位情况

潜水员确认绳锯机设备安装完成后返回甲板，甲板设备操作人员启动绳锯机设备，进行管道切割作业；使用绳锯机设备切割不同规格管道的效率情况如表2 所示。

表2 绳锯机切割不同管径管道效率统计表

2 使用液压剪切割

2.1 液压剪设备特点

液压剪设备也是海洋工程中的常用设备，该设备由高等级的钢材制造，通过液压油缸驱动刀头闭合完成切割动作。该项目选取的液压剪设备最大可切割DN 900 mm 带水泥涂层的海底管道。

液压剪设备优点为设备结构简单、故障率较低、便于就位、切割效率高；缺点为切割断面变形严重。该项目中液压剪用于切割废弃管道，对管道切割断面无要求。

2.2 液压剪设备管道切割的应用

潜水员引导液压剪设备就位，并确认设备钳口已包住被切割管道。由于管道大部分裸露于海床表面，液压剪设备钳口可包住大部分或全部被切割管道。液压剪设备就位不需要预挖坑或安装垫木，设备就位过程耗时约10 min。液压剪设备就位情况如图2 所示。

潜水员确认设备安装完成，离开切割位置并达到安全位置（距离切割位置10 m 以外），甲板设备操作人员启动液压剪设备剪切管道；使用液压剪设备切割DN 500～750 mm 的管道效率基本相同，设备就位后，完成一次切割的时间约为1～2 min。该套设备的最大切割直径为DN 900 mm，因此一次切割作业无法完全将其切断，需要打开液压剪钳口，使钳口向下重新包住管道切割位置，进行再次切割。

切割完成后，卸载液压剪设备压力，潜水员前往切割位置，观察管道切割状态，如果管道未完全切断，则按照上述步骤再次进行切割；如果管道已切断，则前往下一切割位置进行切割作业。

3 结论

通过实际应用可知，绳锯机和液压剪设备均可应用于海底管道切割作业，但二者在设备就位、切割效率、设备故障率和稳定性上存在较大差异。经过数据统计分析可知，包括设备就位和切割时间在内，绳锯机设备完成一次管道切割的时间约为1～1.5 h，液压剪所需时间约为10～15 min；同时，绳锯机设备的故障率约为液压剪设备的10～12 倍。综上，在海底管道切割工程领域中，液压剪设备比绳锯机设备更具优势。