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海底管道混凝土配重层破拆施工技术
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摘要：随着海洋工程的日益发展，海底管道逐渐增多，由于海底管道受到外力破坏或自身原因造成内部介质泄露或管道变形，为防止海洋污染，保障海洋管道的正常运行，需要对海底管道进行安装管卡，海底管道混凝土配重层破拆是海底管道安装管卡前的关键步骤，也是非常困难的一步。本文通过宁波输油处册镇海底管道两处变形缺陷修复项目，详细阐述了利用高压水混凝土破拆设备安全高效清理管道混凝土配中层的施工方法，可为以后类似抢维修工程顺利实施提供有力技术保障。
主题词：高压水混凝土配重层破拆潜水
随着我国海底管道铺设长度增加，以及管线服役年限的增长，海底管线维修量越来越大，因此对海底管线配重层的清理的需求越来越大，本文通过宁波输油处册镇海底管道两处变形缺陷修复项目，详细阐述了利用高压水混凝土破拆设备安全高效清理管道混凝土配中层的施工方法，可为以后类似抢维修工程顺利实施提供有力技术保障。
1管线变形点概况
册子岛-镇海海底原油管线长约36.3公里，起点位于册子岛西侧的大沙岱，终点位于北仑电厂二期工程灰坝（海塘）。海管直径762mm（30英寸），为常温管线，沿线水深0-22m。册镇管道全线检测中，发现kp25.4及kp19.7处出现较为严重的变形缺陷，变形量分别达到22%及12%。1#变形点（22%）施工区域位于西堠门航道中间位置；2#变形点（12%）施工区域距金塘大桥主航道东北方向300m左右。
下图为1#变形点内检测变形点缺陷示意图如下：
图2.1-3Kp25.4处变形点缺陷示意图
为确保管线运行安全，对册镇海底管道两处变形点进行修复。需要采用高压水混凝土破拆设备对变形点处混凝土配重层进行清理，1#变形点位于西堠门航道内，航道内流速最大高达7节，平潮时间短，这要求设备的就位要快速而准确。变形点处管线受到了极大的外力破坏，导致管线表面配重层部分脱落或翘边，这样混凝土配重层容易挡住设备喷头的行走，给施工带来极大的困难。因此，如何将设备快速就位且避免喷头卡阻成为混凝土配重层是否顺利破拆的关键。
2总体破拆流程
管线开挖形成水下施工作业面后，由潜水员探摸缺陷具体情况，测量缺陷尺寸，了解管线初步的变形情况。结合管道内检测的缺陷点数据信息初步确定管线配重层清理范围。为保证设备喷头不被混凝土配重层的卡阻，采用切块的方式将配重层分割开来，然后潜水员下水将钢丝剪断，最后利用钢丝绳将配重层剥离钢管本体。
1、首先用高压水混凝土破拆设备将管子进行如图所示的形状破拆，两侧与管线0点位置破拆宽度为40厘米，3点与9点位置破拆宽度为20厘米。
2、如图破拆完毕后，潜水员将两侧环与0点位置的钢丝剪断。
3、由潜水员采用液压扩张器在0点位置将混凝土配重层向两侧扩张，配重层边缘翘起后用钢丝绳套住配重层边缘用吊机向两边拉，将混凝土配重层剥离管体。
2-1混凝土配重层破拆区域示意图
3混凝土配重层破拆施工
3.1设备介绍-高压水混凝土破拆设备
图3-1高压混凝土破拆设备
液压主机2套，主要参数：
额定工作压力：1400BAR（1000BAR---1800BAR可调）；
外形尺寸：3200*2200*2400mm；
重量：1.8T
电磁定点工作行程：2M
成套系统设备的配置在充分考虑海管安全、现场作业人员和设备安全、环境安全的前提下，选用国际一流的康明斯柴油机组、JETSTREAM泵头、PARKER高压水管、STONEAGE旋转枪头、蓝宝石枪嘴等核心部件，综合国际上6家优质水下破拆工装不同特点，以简单稳定、低能耗高效率为宗旨，针对册镇海域实际水文和海况，优化组合量身定制了液力破拆专用成套系统。
3.2设备陆上试验
在高压水混凝土破拆设备现场施工前进行陆上模拟试验，通过陆地测试调整工装执行机构运行参数和液力机组运行参数，通过水下模拟实验确认成套设备系统最佳破拆状态的参数设置，以满足破拆作业的各项要求。
3-2设备试验3-3陆上试验坑
水下模拟实验在陆上定制水池（长6m*宽3m*深3.5m）中进行，潜水组主要潜水员全程参与陆上水下模拟实验，通过零能见度的实操演练，充分熟悉水下破拆工装的安装、移位、检查和解拆四个方面的动作要领和操作流程，确保施工现场低能见度环境下的有效作业。
3.3水下专用工装的定点安装
专用工装单次定点作业范围是360度圆周面，长度2000mm，超过2000mm需要进行二次水下定位安装。此工装两端是倒U型结构，可以实现在输油管线上的固定，并且能够实现自动锁定支撑点确保与输油管线的同轴度，中间部分是两HALF型执行机构，可根据管线表面实际状况调整设置相应参数，自动进行配重层破拆。专用工装的定点安装和解拆配有两套方案。
下水安装之前，在工作船甲板
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