一种海上桩管压力反拔拆除装置及拆除方法

摘要

本发明属于海洋工程领域，具体地，涉及一种海上桩管压力反拔拆除装置及采用该装置实现海上桩管拆除的方法。海上桩管压力反拔拆除装置，包括：桩管承压封头、高压管、高压注入装置；桩管承压封头、高压注入装置通过高压管相连。本发明利用压力反顶的方法使反顶力大于泥土的摩擦阻力，从而实现海上弃置平台桩管从泥中拔出，其具有工艺简单、适应范围广、作业安全性高、成本较低等优点。

说明书

技术领域

本发明属于海洋工程领域，具体地，涉及一种海上桩管压力反拔拆除装置及采用该装置实现海上桩管拆除的方法。

背景技术

随着海洋石油勘探开发的不断深入，海上建造了大量的导管架平台、栈桥支撑桩、火炬支撑桩等结构物。随着时间的推移，部分早期建造的结构物功能发生重大变化并被弃置，给海上安全带来隐患，急需拆除。同时，根据我国相关法律法规的要求：平台所有者必须按照国家海洋行政主管部门批准的要求进行平台弃置，并应在停止油气开发作业之日起的一年内进行平台弃置，在领海以内海域进行全部拆除的平台，其残留海底的桩腿等应当切割至海底表面4m以下。

根据海上弃置桩管拆除的需求，目前形成了钻粒缆切割、超高压水/沙冲蚀切割和聚能爆破等拆除技术，上述技术的共同点为：在待拆除桩管周围泥面以下形成一定的作业空间，采用相应的设备对桩管某个深度进行切割，形成断面后将桩管拆除。其作业的难点在于作业流程复杂、作业机具的适应性限制大、作业人员水中作业风险高、成本较高等。

发明内容

为克服现有技术存在的上述缺陷，本发明提供一种海上桩管压力反拔拆除装置及采用该装置实现海上桩管拆除的方法；利用压力反拔拆除装置、待拆除桩管、桩底泥土构成的高压反拔系统，在压力作用下使待拆除桩管克服海底泥土的摩擦力，实现待拆除桩管的反拔拆除。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

海上桩管压力反拔拆除装置，包括：桩管承压封头、高压管、高压注入装置；桩管承压封头、高压注入装置通过高压管相连。

相对于现有技术，本发明的有益效果如下：利用压力反顶的方法使反顶力大于泥土的摩擦阻力，从而实现海上弃置平台桩管从泥中拔出，其具有工艺简单、适应范围广、作业安全性高、成本较低等优点。

附图说明

图1是海上桩管压力反拔拆除装置结构示意图；

图2是桩管承压封头结构示意图；

图3是高压注入装置连接示意图；

图中：1、桩管承压封头，2高压管，3、高压注入装置，4、待拆除桩管，5、桩底泥土，6、封头筒体，7、封板，8、第一高压管连接接头，9、排气阀门，10、高压气泵，11、高压水泵，12、注气管，13、注水管，14、注气阀门，15、注水阀门，16、第二高压管连接接头。

具体实施方式

如图1、图2、图3所示，海上桩管压力反拔拆除装置，包括：桩管承压封头1、高压管2、高压注入装置3；桩管承压封头1、高压注入装置3通过高压管2相连；桩管承压封头1、高压管2、高压注入装置3、待拆除桩管4、桩底泥土5构成高压反拔系统。

桩管承压封头1，包括：封头筒体6、封板7、第一高压管连接接头8及排气阀门9；封头筒体6一端开口、另一端设封板7，封头筒体6开口端截面与待拆除桩管4截面形状相同，封板7与封头筒体6密封连接，封板7上设排气开孔和注压开孔，排气开孔上安装排气阀门9，注压开孔上安装第一高压管连接接头8；桩管承压封头1密封焊接于待拆除桩管4顶部。

高压管2为高压胶管，两端设高压接头。

高压注入装置3，包括：高压气泵10、高压水泵11、注气管12、注水管13、注气阀门14、注水阀门15、第二高压管连接接头16；注水管13一端连接于高压水泵11、另一端与第二高压管连接接头16相连，注气管12一端连接于高压气泵10、另一端与第二高压管连接接头16相连；注水管13及注气管12上分别安装注水阀门15和注气阀门14。

高压管2一端连接于承压封头1的第一高压管连接接头8、另一端连接于高压注入装置3的第二高压管连接接头16，所有连接部件的承压能力不小于待拆除桩管的承压能力。

海上桩管压力反拔拆除方法，采用上述海上桩管压力反拔拆除装置，包括如下步骤：

1、将待拆除桩管4顶端削平、桩管壁外沿削斜，预留焊接坡口；

2、将桩管承压封头1焊接至待拆除桩管4顶部，坡口焊接，保证焊接强度及密性；

3、打开桩管承压封头1上的排气阀门9，使待拆除桩管4的内部与大气连通；

4、将高压管2一端与承压封头1的第一高压管连接接头8连接，另一端与高压注入装置3的第二高压管连接接头16连接；

5、关闭高压注入装置3的注气阀门14和注水阀门15；

6、在待拆除桩管4的外壁焊接若干吊点；

7、开启高压注入装置3的注水阀门15，并开启高压水泵11，向待拆除桩管4内快速注水，桩管内空气由承压封头1上的排气阀门9排出，注水至排气阀门9溢流，关闭排气阀门9；

8、关闭高压注入装置3的高压注水泵11及注水阀门15，开启注气阀门14及高压注气泵10，待拆除桩管4出现上浮时，注气压力保持不变并继续注气直到待拆除桩管4完全拔出；

待拆除桩管4在上浮过程中，浮吊悬挂待拆除桩管4外壁上的吊点并对待拆除桩管4进行扶正。