绥中36-1油田区作业水深31.2m，流向为东北-西南，风向多为东北-西南。绥中36-1CEPN平台设计为八腿结构，其组块安装的主作业船为7 500t全旋转浮吊船“蓝鲸”，“蓝鲸”有10个工作锚。绥中36-1CEPN平台毗邻同期新建的WHPN和CEPO平台，由西北至东南向依次布置WHPN平台、CEPN平台和CEPO平台，并且3座平台之间通过栈桥连接，间隔距离最大只有50m。另外，WHPN平台与WHPF老平台相邻，且两者之间通过栈桥连接。CEPN组块安装前，WHPN平台、CEPN导管架及CEPO导管架等结构安装已完工。而且此油田作业区海底管道和电缆较多、分布密集且走向错综复杂。区域复杂性使得“蓝鲸”船在安装CEPN组块时的就位形式特殊，其锚泊需要考虑较多影响因素。

1 锚位

由图1可以清晰地看到油田区作业环境的复杂性，针对复杂的工况设计合适的锚位是关键。合理的锚位设计既要考虑作业环境和船舶锚系性能，又要评估作业需求能力和周围区域结构的安全。

  

图1 绥中36-1油田二期开发示意图

如图2所示，“蓝鲸”船在CEPN平台南侧就位，船位从船头至船尾为东北-西南向，共抛了8个工作锚，从船头左舷顺时针标识依次为1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、8#，船头中间的9#和10#锚带缆至导管架主腿，工作锚缆总长2 600m。

  

图2 锚位设计图

如图3所示，为了避免横风和横流对浮吊船稳定性和吊机起扒杆的影响，根据油田区风向和流向，初步确定浮吊船“蓝鲸”从船头至船尾方位为东北-西南或西南-东北走向。另外，考虑WHPF、WHPN、CEPN和CEPO这4座平台的位置关系，如果“蓝鲸”船在CEPN平台北侧就位，“蓝鲸”船头工作锚抛锚作业必须避开WHPF老平台的影响，导致“蓝鲸”船头左舷抛锚只能为倒锚形式，如果工作锚不能为船舶提供西北方向的抓力将会导致船位不稳，因此“蓝鲸”船只能在CEPN平台南侧就位，最终确定船位由船头至船尾为东北-西南走向。

  

图3 浮吊船船位设计图

由于作业水深31.2m，首先要考虑设计的锚缆长度至少要不小于310.0m(10倍水深)。另外，考虑锚缆上设置了浮筒，因此需设计尽可能大的锚缆抛出长度。同时，鉴于CEPN组块安装是一个动态流程，设计锚点时要依据“蓝鲸”船绞船300.0m远离平台船位和靠近平台就位的船位，要保证各方向抛出去的工作锚抓力能够一直稳定船位的平衡(施工动态过程中)，同时要求锚系作用在东北和西南方向上的力大一些，以方便“蓝鲸”在东北和西南方向的绞船操作。综合以上因素，设定好每根锚缆的抛出方位角度和抛出距离，即可确定合适的锚点，表1即为设计的8个工作锚锚点坐标。

 

表1 浮吊船锚点设计坐标(“蓝鲸”船)

  

工作锚坐标东经/m北纬/m锚缆长度/m锚缆张力/t浮筒数量8#568858．60004424461．450015816017#569013．81004423649．920015426026#570379．66004422802．820014426015#570948．12004429120．420014176014#571728．49004423257．010016056033#571337．81004423882．740090560-2#569566．56004425649．250015736011#569255．42004425344．50001587601

锚点和船位确定的情况下，锚泊方案基本确定。由于本项目在渤海湾施工，风、浪及流等海洋环境因素有一定规律性，且施工季节海况良好，可根据经验确定合适的船位、抛锚长度、锚缆方位角，并最终确定合适的锚位图。如果作业海域环境复杂且海况恶劣，就需要对设计的锚位进行锚泊分析，从而确保施工的安全性。

2 导管架带缆

由于CEPN导管架所处的特殊位置，浮吊船在靠近导管架处就位时，为了避免船头左舷侧1#和2#工作锚抛出去的锚缆和WHPN平台干涉，也为了避免船头右舷侧3#和4#工作锚抛出去的锚缆和CEPO导管架干涉，设计锚位中，1#、2#、3#、4#工作锚几乎是以平锚或倒锚形式抛出去，由此造成了浮吊船缺少东北方向的稳定拉力。为了保证CEPN组块安装作业顺利实施，就必须要求浮吊船能够向东北方向绞船，并且长时间稳定在CEPN导管架近处就位。由此，锚位设计中增加“蓝鲸”船头中间的9#和10#工作锚，将它们的锚缆带至导管架主腿来为浮吊船提供东北方向的稳定拉力。

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导管架的带缆方案需要校核其可行性，不仅需要校核导管架带缆的局部强度，还需对导管架整体抗滑移和抗倾斜进行核算。如果带缆力大于设计的冰荷载作用，或带缆力与冰荷载同时存在(例如渤海冬季施工带缆)，就需要对导管架整体抗倾斜、抗滑移和导管架带缆处局部强度进行设计分析。不同浮吊船的带缆力和带缆形式各不相同，一般首先将短扣环套皇冠板安装位置下导管架腿处，再使用合适的卡换将短扣和锚缆连接即可，尽量增加短扣环套导管架腿的圈数，带缆力则根据锚机设计的张紧力确定。

3 锚缆挂浮筒

3.1 挂浮筒方案

利用Excel进行工作锚、浮筒、海底管线及水深等参数单位换算，再将各参数输入Cable1-Cable1.0软件中即可模拟出抛锚和浮筒设计形式(图4)，锚缆入泥点距船侧4 399.9ft，经换算为1 341.1m，海管距入泥点最近处304.0m，海管距上方锚缆最小距离约15.0m。说明此锚缆上设计的浮筒方案可行。

锚缆上总共设置了10个浮筒，1#、2#和8#锚缆分别设置一个5t浮筒，5#和6#锚缆分别设置一个15t浮筒，7#锚缆设置两个5t浮筒，4#锚缆设置3个5t浮筒。考虑实际资源，15t浮筒和5t浮筒搭配设计。如实际资源需求满足，全部设计成15t大浮力浮筒方案更好，这种方案不仅能够减少所需浮筒的数量，减少海上抛锚作业的工作量，同时也极大地降低了施工作业风险。

靠近平台就位和绞离平台300.0m就位时的浮筒设计是施工作业过程的两个界限状态，施工期间船位在两者之间动态变化，浮筒的设计可保证整个动态过程中海底管线的安全。上述浮筒的设计分析针对的是抛锚作业之后的整个施工，但是抛锚过程中也会涉及到锚缆与海管的影响关系，因此抛锚过程中挂浮筒的操作、抛锚方式和抛锚顺序也很重要。

浮吊船锚系一般使用抓力法分析。设置浮筒将海管上方的锚缆提起一定安全高度，避免锚缆入泥与海管接触。利用悬链线原理，通过软件模拟浮筒作用下锚缆与海管的位置关系，设计浮筒的位置和浮力。下面进行的浮筒设计方案主要依据悬链线方程原理，通过软件模拟水深、锚缆抛出部分各点位置、浮筒位置及海底管线位置等参数之间的关系。

抛锚作业采用对称方式进行，当主作业船到达抛锚区先抛主锚固定船位，再根据对称原则先后抛出工作锚。抛锚作业初始，可将船位先调整到较多管线集中区上方，抛锚操作时可减少锚缆对跨越管线的影响。对于自身有一定动力的船舶，可先抛出船位一侧的工作锚，然后移船至另一侧锚位附近抛出对称工作锚，将锚缆抛出的形式由拖轮拖带变成由主作业船放缆，可避免入泥锚缆与海底摩擦，降低作业风险。

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靠近平台就位的锚位图主要是为了进行导管架收尾、钢桩桩头切割、过渡段安装、组块吊装就位、钻机模块吊装、生活楼吊装就位及散件吊装等工作。设计的浮筒主要作用于此船位时跨越管线的锚缆，在锚缆合适的位置设置浮筒提供浮力，可影响锚缆的悬链线形式进而确保避免锚缆与海底管线接触产生摩擦损坏。

青岛市非物质文化遗产与文化创意产业互动发展研究…………………………………………………邢崇，韩凌雯（2，81）

由于抛锚区海底的环境比较复杂，海底管线也较多，抛出去的锚缆不可避免地会跨越海底管线，而且工程浮吊船锚系锚缆可以用悬链线形式表示，抛锚过程中和施工作业过程中沉入海底的锚缆会与海平面产生摩擦，如果海底管线埋深不好，入泥段锚缆可能会对海底管线造成摩擦损坏。为了降低上述风险保证施工安全，绥中36-1CEPN组块安装锚位中设计了浮筒，用以保证海底管线与上方锚缆有一定安全距离。水深小于40.0m时，要求管线与其上锚缆最小垂向距离为水深的1/4，最小不能小于5.0m。

导管架带缆形式即通过一根短扣环套在导管架主腿皇冠板根部，同时通过卡环将它与“蓝鲸”的9#和10#锚缆连接。

  

图4 靠近平台锚位中7#锚缆浮筒设计

 

tp——悬链线最低点，ft

组块运输驳船靠驳作业和主作业船现场抗风时，浮吊船一般绞离平台300.0m。此时的锚位与靠近平台就位的锚位相比，锚点位置和浮筒距锚点位置不变，锚缆抛出长度和方位角改变，是由船位改变造成的。由软件模拟(图5)可知，锚缆入泥点距船侧3 573.1ft，经换算为1 089.1m，海管距入泥点最近处152.4m，海管距上方锚缆最小距离约7.5m，证实此锚缆上设计的浮筒方案可行。

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图5 离平台300.0m锚位中7#锚缆浮筒设计

3.2 挂浮筒操作

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抛锚挂浮筒一般有两种方法，一种是在拖轮上操作，一种是在主作业船上操作。当拖轮滚筒容缆能力足够时一般在拖轮上操作，如果容缆能力不足则在主作业船上操作。当一颗锚缆设置了多个浮筒时，视实际情况采用拖轮上操作和主作业船上操作两种方法结合进行。

不跨越管线的锚缆对海底管线没有影响，只需设计锚点与最近海底管线的距离至少为100.0m。对于跨越管线的锚缆设计浮筒，不仅要求设计锚点与最近海底管线的距离至少为300.0m，还应该通过设计软件对锚缆、浮筒和海底管线三者关系进行安全设计方案下的图形化模拟。

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4 结论

4.1 管线较多的作业区，设计合适的浮筒，避免入泥锚缆对海管产生摩擦损坏。如果周围已有平台影响工作锚的抛出位置，可以设计带缆至新导管架的力代替被影响位置的锚抓力。

4.2 对于抛锚完成后的施工状态锚位设计分析，可通过综合考虑靠近平台和远离平台的两个边界状态来评估整个动态过程的锚位可行性。另外，对于抛锚作业时的动态过程，需要通过抛锚方式、抛锚顺序和挂浮筒操作方式来评估抛锚过程的实施风险。

很快，扎扎的细响就被头顶花朵中间传来的声音盖住了。好像有风刮起来，卷过平原上的麦田，山岭上的松林，又吹开东海上的巨浪，由青萍之末到飞沙走石，到激扬澎湃，直至浩荡往复，好像能够将星斗一颗颗吹落到大地上。但这并非是真正的风，袁安手中的火把熊熊燃烧，纹丝不动，他们的头发也没有被吹起。

4.3 带缆至导管架主腿，带缆力只要不超过冰荷载作用，导管架整体抗倾斜、抗滑移和导管架带缆处局部强度均可满足设计要求。

4.4 设计的浮筒要保证整个施工作业过程和现场抗风状态都能满足作业安全要求，抛锚操作实施时，一般通过在拖轮上操作或浮吊船上操作两种方式完成浮筒挂锚缆作业。另外，设计的浮筒浮力要尽量大些。