连接近海油气平台的光纤通信系统与传统系统不同,通常有3种与平台连接方式,即静态竖管式、动态竖管光缆式和平台脐带连接式。静态竖管式,顾名思义,光缆在浸水柱中是固定不变的,即使在海浪或潮汐中也不动。静态竖管式用于平台腿固定平台、码头和其他固定设施。动态竖管光缆式适用于吃水深立柱式平台(见图7-17a)、浮动产品存储和卸载,以及其他整体不固定的平台。平台脐带连接式,如图7-17b所示,用飞线式连接器将脐带终结盒和已安装的光缆终结盒连接在一起。脐带终结盒是已敷设在海床上的油气生产平台设备的一部分。
图7-17 油气平台与分支单元(BU)光缆连接
静态竖管式,通常使用海床上敷设的常规通信海底光缆。可以是单铠装光缆或双铠装光缆。使光缆穿入聚氨基甲酸乙酯管,进行适当的磨损和冲撞保护,然后一端系上缆绳,把穿入管中的光缆吊装到平台上。
动态竖管光缆式,使用特别的动态竖管光缆(Dynamic Riser Cable,DRC)连接平台与分支单元,如图7-17a所示。该光缆自支撑海深3000m时,设计寿命25年或以上。能支撑海底光缆重量的挂头终结海底光缆的上端。海底光缆通过竖管,从与该管底部固定的弯曲限制器离开平台。接着,将浮物和镇重物捆绑在光缆上,构成柔性好的S形或懒波(lazywave)状光缆,确保光缆触地点不会移动,即使平台上下移动也不受影响。一堆锚和熔接光纤线路用于终结动态竖管光缆。该熔接光纤线路是一段光缆或光纤接头,当迁移分支光缆和平台时,用于断开光缆。动态竖管光缆和弯曲限制器可经受不断的运动,用于光缆、竖管、脐带的疲劳和碰撞研究,进行设计验证、器件质量考核。
平台脐带连接式,使用已敷设的海底光缆实现从海床到平台的连接,如图7-17b所示。油气产品脐带包含水管、油气管、液体注入管、供电导体和联络媒质,也可以增加一根内有光缆的钢管到这些脐带中,终结遥控工作船(ROV)可插拔连接器光纤,作为脐带终结盒(UTA)的一部分。这是连接近海平台的一种最简单方法,因为它常常避免用船进行与平台连接。连接平台的分支光缆在光缆终结盒(CTB)中终结,该CTB本身已与光缆连接或安装有一个飞线式连接器。放置CTB到海床上后,用ROV把该飞线式连接器安装到UTA上的固定连接器上,从而完成平台与分支单元(BU)的连接。飞线式连接器是一个典型的压力平衡充油(PBOF)管。
图7-18表示动态竖管光缆主要敷设过程,需要一个或多个施工船配合工作,船上员工遥控监视ROV,在平台牵引下,动态竖管光缆(DRC)进入竖管,用挂头吊起,然后施工船前行将光缆敷设在海底。基本步骤如下:
1)用扫描声呐调查确定光缆路由和接地点,安放标记和音响灯标。
2)施工船进入平台半径500m范围内,停泊在预先选定的地方,船尾面向平台,如图7-18a所示;(www.xing528.com)
3)绞车绳通过竖管从平台上放下,在ROV帮助下,将绞车绳拉上船。
4)在船上,把动态竖管光缆(DRC)拴在绞车绳上,牵引头和抗弯曲连接器连接到DRC上,然后放入海中,如图7-18b所示。
5)在ROV的监控下,使光缆在船和平台下方摆成大U形,以便DRC以正确的角度进入竖管,如图7-18c所示。
6)平台绞车牵引光缆,同时施工船释放光缆,直到牵引头和抗弯曲连接器到达竖管的入口,固定牵引头和支撑竖管光缆的凸缘,对光缆进行测试。
7)如光缆完好无损,沿光缆在预先确定的位置捆绑浮物和重物。
8)敷设光缆,用ROV监视DRC的触地点,继续敷设直到分支单元处,如图7-18c和图7-18d所示。
图7-18 平台动态竖管光缆(DRC)敷设过程
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