CN115646991A - 一种退役石油平台的鱼礁单体拆分方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种退役石油平台的鱼礁单体拆分方法,确定各鱼礁单体安全重量，从而保证鱼礁工程的稳定性和流场效应，通过本发明的技术方案，本发明中的各鱼礁单体，结构简单，加工方便，并且节约成本，达到了退役平台完全再利用的效果，通过对其稳定性和流场效应的考虑，大大提高了人工鱼礁单体的功能效应和使用寿命，实现增大人工鱼礁经济效益和生态效益的目的。本发明依据平台原有结构将其设计加工为人工鱼礁单体后进行原位或异位投放，使得平台造礁避免了区域规划的限制，同时也大大节约了成本，具有重要的社会和生态环境意义。

Description

一种退役石油平台的鱼礁单体拆分方法

技术领域

本发明涉及海上平台技术领域，具体而言，特别涉及一种退役石油平台的鱼礁单体拆分方法。

背景技术

我国第一个海上平台1987年投产（埕北油田），但一般平台寿命约20年，所以未来必将有大量平台退役，甚至超过了服务年限延寿使用，对其处置具有必要性和紧迫性。海上油气平台弃置方案主要包括：全部拆除、部分拆除、原地倾覆、深海处置以及平台再利用等。当前平台退役方式以拉回岸上再处理为主，不仅影响海岸带景观和生态***，而且处理花费用高。平台再利用作为一种有效的处置方式，包括改做风电基座、旅游设施、海洋监测站、军事补给站，其本质上仍然属于延期使用。随着平台结构的老化，同样不得不面对着拆除的问题，所以退役平台造礁是一种理想的处置方式。

目前，用于海洋投放的人工鱼礁都是在工厂制好后，由大型船只拉到相关海域进行投放，常用的鱼礁主要有钢制鱼礁、混凝土鱼礁以及料石鱼礁等。

我国海上有大量面临退役的石油平台，目前对海上退役平台的处置方法都是将平台完全拆除后，堆放在沿岸地带，处置方案和技术方法较为单一。还有人提出以退役石油平台作为基础框架，在其周边投放各种鱼礁单体形成鱼礁群的方法，并且还需要额外加工其它鱼礁单体，与平台材料进行混合投放。

目前，拉回沿岸处理退役平台的方法会造成巨额花费，将平台上部结构作为鱼礁材料也没有考虑鱼礁单体的形状和大小，容易使鱼礁单体失去稳定性，并且降低流场效应，从而使平台造礁失去功效。另一方面，现有的平台造礁方法仅仅局限于平台附近，从而受到区域海洋规划的限制。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，解决将海上退役石油平台的各个结构（如桩腿、火炬臂和导管架等）设计为易加工且具有良好效应的人工鱼礁单体，降低海上退役石油平台处置的经济成本和能源耗费，从而改善海洋环境，并实现渔业增殖功能的技术问题，本发明提供了一种退役石油平台的鱼礁单体拆分方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：一种退役石油平台的鱼礁单体拆分方法，具体包括以下步骤：

S1、为避免退役石油平台改做人工鱼礁后对环境造成污染，在拆除前对平台及其辅助设施进行清洗，退役石油平台清洗部分包括外部设施、***设施以及海底管道；

S2、依据退役平台的导管架的尺寸和形状，将其设计为柱状鱼礁单体，其单体形状包括十字型、船锚型、立柱型，其中十字型鱼礁单体为柱状十字交叉结构；船锚型鱼礁单体为鱼礁的三根柱状体交于一点且与其顶点延伸出的一条高线组成，外圈的三根柱状体长度相等；立柱型鱼礁单体为柱状交叉结构，三根柱子均为90°交叉且长度相等，几种鱼礁单体材质均为导管架本身的钢材和钢筋混凝土；对于体积小、重量轻的导管架，在割断桩腿后，即可整体起吊装船，并运至投礁区；对于大型导管架，需先对导管架按照设计的鱼礁类型进行分割处理。

S3、依据退役平台的火炬臂、栈桥、钻井架组件的尺寸和形状，将其设计为网状鱼礁单体，其单体形状包括三棱柱型、梯形台型和钻井架本身结构，其中三棱柱型前后面为中空结构，三个侧面均由四边型单元组成，每个单元内均有一条对角线结构；梯形台型网状鱼礁单体上、前、后三面附带有火炬臂、栈桥、钻井架组件本身特有的管架设计，上部每个方形单元格内为十字交叉结构，前后每个单元格内为单斜杠设计，左右和底面方形单元格为中空设计；钻井架由于其本身的结构特征适合作为人工鱼礁单体且加工难度较大，因此适合直接切割后作为鱼礁单体使用，几种鱼礁单体材质均为火炬臂、栈桥、钻井架等组件本身的钢材。对于栈桥、火炬臂设备的拆分，首先要计算其重心（在结构的形心附近），并且设计吊点位置，使起重船吊钩就位，然后采用氧乙炔切割法拆分栈桥与甲板或平台管架之间的连接，拆分后起吊装船运至投礁区，在此过程中可进一步按照设计的鱼礁类型进行切割加工为需要的人工鱼礁单体；

S4、依据平台管道组件的尺寸和形状，将其设计为管状鱼礁单体，其单体形状包括单层结构、双层结构、三层结构，其中单层结构为一根平台拆卸的管状体直接投放；双层结构型管状鱼礁单体为圆柱组合体，每层管数按照与层数等同的数量排列，管体为中空结构；三层结构是在双层结构的基础上再进行一层叠加，实际建设过程中可根据管状数量进行堆叠层数的变化，几种鱼礁单体的材质均为平台管道本身的钢材。对于管道的拆分，要首先切断底部管道与主管道的连接，然后通过拆卸法兰来拆分悬空管道，当不能通过拆卸法兰拆分管道时，采用钻粒缆切割、高压水冲蚀、聚能***或接触装药料***等方法对管道进行切割分段，如果平台管道本身管径偏小的话，可在切割时对其长度进行增大或者增加堆叠层数以满足最小安全质量；

S5、依据退役平台的控制间和甲板组件的尺寸和形状，将其设计为箱状鱼礁单体，其单体形状包括长方体箱状与正方体箱状，其中箱状鱼礁单体呈六面开孔状，上下两面为完全开口，前后左右四面开口情况根据平台控制间和甲板的具体情况进行变化，其材质为操作间和甲板本身的钢材，其结构图见图11和附图12。对于平台甲板和控制间宜拆分成独立规则的方形，或者甲板与其连接的斜撑进行整体切割；切割前设计好吊点位置，并设置吊耳，起重吊钩要就位，采用氧乙炔法切割；甲板与主桩的连接部分，采用氧乙炔法将甲板沿主桩水平轮廓进行拆分，整体要求在按照设计的鱼礁类型加工方便的前提下进行切割作业；

S6、评估鱼礁单体稳定性：计算鱼礁单体在极端天气条件下的抗滑移系数和抗倾覆系数，在常见海况条件下计算鱼礁单体的上升流和背涡流体积以及辐射范围，以此评估其流场效应。

鱼礁单体的体积可以用公式1表示：

（式1）

式中，d为管状直径，l为柱长。

抗滑移系数S1为最大静滑动摩擦力与最大流体作用力Fmax的比值，用公式2表示

（式2）

式中，W为鱼礁重量；

为鱼礁与底盘间的最大静摩擦系数；

为海水密度；

为鱼礁材料密度。

抗倾覆系数S2为礁体的重力和浮力对倾覆支边的合力矩M1与水流作用下礁体最大作用力对倾覆支边的力矩M2的比值，可用公式3表示

（式3）

式中，W为鱼礁重量；

为鱼礁与底盘间的最大静摩擦系数；

为海水密度；

为鱼礁材料密度；lw为翻倒的回转中心到重心的水平距离；h0为流体作用力的高度

作为优选方案，步骤S1中的平台外部设施包括甲板、控制间、栈桥以及各种容器，其主要污垢为油泥，因此平台外部的清理方式为化学清理和高压水射流冲洗。

进一步地，高压水射流冲洗根据待清洗结构及其附着物的物理化学性质等条件，高压水射流清洗需要选择、设计高压水射流清洗***，通常在40MPa下对退役石油平台上的油污混合垢进行高压冲洗。

进一步地，化学清理的***设施包括公用***、生产工艺***、辅助***和海底管道，具体包括以下步骤：

1）将***内液体抽排至指定的收集装置内，必要时使用惰性气体进行吹扫；

2）对清洗范围以外的设备进行隔离；

3）根据现场情况，选择、设计清洗工艺，对临时管路清洗装置进行连接，建立清洗循环；

4）吹扫残余液体后进行水压试验，将配置好的清洗液注入***，启动加热装置保证清洗在合适温度下进行；

5）对清洗过程进行监测，并将清洗废液及时回收处理；

6）清洗结束后，对***进行吹扫、干燥，经验收检测合格后进行盲封处理。

进一步地，所述化学清理选用的清洗剂为碱性水基金属清洗剂。

作为优选方案，最小柱状鱼礁单体单体质量为6002kg，最小柱状鱼礁单体单体质量为6002kg，最小网状鱼礁单体质量为11526kg，最小管状鱼礁单体质量为6782kg，最小箱状鱼礁单体质量为10661kg。

本发明由于采用了以上技术方案，与现有技术相比使其具有以下有益效果：

1、本发明中的各鱼礁单体，结构简单，加工方便，并且节约成本，达到了退役平台完全再利用的效果，通过对其稳定性和流场效应的考虑，大大提高了人工鱼礁单体的功能效应和使用寿命，实现增大人工鱼礁经济效益和生态效益的目的。

2、本发明依据平台原有结构将其设计加工为人工鱼礁单体后进行原位或异位投放，使得平台造礁避免了区域规划的限制，同时也大大节约了成本，具有重要的社会和生态环境意义。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为海上退役石油平台结构示意图，图中1是甲板，2是火炬臂，3是钻井架，4是栈桥，5是控制间，6是海底管道，7是导管架；

图2为柱状十字型鱼礁单体结构示意图；

图3为柱状船锚型鱼礁单体结构示意图；

图4为柱状立柱型鱼礁单体结构示意图，图中8是柱状鱼礁单体，9是柱长，10是管径长度；

图5为网状三棱柱型鱼礁单体结构示意图；

图6为网状梯形台型鱼礁单体结构示意图；图中11是网状鱼礁单体，12是鱼礁单体长度，13是管径，14是宽度，15是高度；

图7为网状钻井架结构鱼礁单体结构示意图；

图8为管状单层结构型鱼礁单体结构示意图；

图9为管状双层结构型鱼礁单体结构示意图，图中16是管状鱼礁单体，17是管径，18是管内径，19是管长；

图10为管状三层结构型鱼礁单体结构示意图；

图11为箱状正方体开口型鱼礁单体结构示意图，图中20指箱装鱼礁单体，21是边长，22是壁厚，23是开孔边长；

图12为箱状长方体开口型鱼礁单体结构示意图；

图13为鱼礁单体不同质量下与抗滑移系数和抗倾覆系数的关系图；

图14为鱼礁单体不同柱长与上升流和背涡流的关系图；

图15为鱼礁单体不同柱长与辐射距离的关系图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面结合图1至图15对本发明的实施例的退役石油平台的鱼礁单体拆分方法进行具体说明。

如图所示，本发明提出了一种退役石油平台的鱼礁单体拆分方法，具体包括以下步骤：

S1、为避免退役石油平台改做人工鱼礁后对环境造成污染，在拆除前对平台及其辅助设施进行清洗，退役石油平台清洗部分包括外部设施、***设施以及海底管道；平台外部设施包括甲板、控制间、栈桥以及各种容器，其主要污垢为油泥，因此平台外部的清理方式为化学清理和高压水射流冲洗。高压水射流冲洗根据待清洗结构及其附着物的物理化学性质等条件，高压水射流清洗需要选择、设计高压水射流清洗***，通常在40MPa下对退役石油平台上的油污混合垢进行高压冲洗。化学清理的***设施包括公用***、生产工艺***、辅助***和海底管道，化学清理选用的清洗剂一般为碱性水基金属清洗剂为主，在适当温度下进行循环清洗。具体包括以下步骤：

1）将***内液体抽排至指定的收集装置内，必要时使用惰性气体进行吹扫；

2）对清洗范围以外的设备进行隔离；

3）根据现场情况，选择、设计清洗工艺，对临时管路清洗装置进行连接，建立清洗循环；

4）吹扫残余液体后进行水压试验，将配置好的清洗液注入***，启动加热装置保证清洗在合适温度下进行；

5）对清洗过程进行监测，并将清洗废液及时回收处理；

6）清洗结束后，对***进行吹扫、干燥，经验收检测合格后进行盲封处理。

S2、依据退役平台的导管架的尺寸和形状，将其设计为柱状鱼礁单体，其单体形状包括十字型、船锚型、立柱型，其结构见附图2、附图3、附图4。其中十字型鱼礁单体为柱状十字交叉结构；船锚型鱼礁单体为鱼礁的三根柱状体交于一点且与其顶点延伸出的一条高线组成，外圈的三根柱状体长度相等；立柱型鱼礁单体为柱状交叉结构，三根柱子均为90°交叉且长度相等，几种鱼礁单体材质均为导管架本身的钢材和钢筋混凝土；为了保证每个鱼礁单体的稳定性要求，必须满足最小柱状鱼礁单体单体质量为6002kg对于体积小、重量轻的导管架，在割断桩腿后，即可整体起吊装船，并运至投礁区；对于大型导管架，需先对导管架按照设计的鱼礁类型进行分割处理以满足吊装、拖运的经济性和安全性。

S3、依据退役平台的火炬臂、栈桥、钻井架组件的尺寸和形状，将其设计为网状鱼礁单体，其单体形状包括三棱柱型、梯形台型和钻井架本身结构，其结构见附图5、附图6、附图7。其中三棱柱型前后面为中空结构，三个侧面均由四边型单元组成，每个单元内均有一条对角线结构；梯形台型网状鱼礁单体上、前、后三面附带有火炬臂、栈桥、钻井架组件本身特有的管架设计，上部每个方形单元格内为十字交叉结构，前后每个单元格内为单斜杠设计，左右和底面方形单元格为中空设计；钻井架由于其本身的结构特征适合作为人工鱼礁单体且加工难度较大，因此适合直接切割后作为鱼礁单体使用，几种鱼礁单体材质均为火炬臂、栈桥、钻井架等组件本身的钢材。为了保证每个鱼礁单体的稳定性要求，必须满足最小单体质量为11526kg。对于栈桥、火炬臂设备的拆分，首先要计算其重心（在结构的形心附近），并且设计吊点位置，使起重船吊钩就位，然后采用氧乙炔切割法拆分栈桥与甲板或平台管架之间的连接，拆分后起吊装船运至投礁区，在此过程中可进一步按照设计的鱼礁类型进行切割加工为需要的人工鱼礁单体；

S4、依据平台管道组件的尺寸和形状，将其设计为管状鱼礁单体，其单体形状包括单层结构、双层结构、三层结构，其结构见附图8、附图9、附图10。其中单层结构为一根平台拆卸的管状体直接投放；双层结构型管状鱼礁单体为圆柱组合体，每层管数按照与层数等同的数量排列，管体为中空结构；三层结构是在双层结构的基础上再进行一层叠加，实际建设过程中可根据管状数量进行堆叠层数的变化，几种鱼礁单体的材质均为平台管道本身的钢材。为了保证每个鱼礁单体的稳定性要求，必须满足最小单体质量为6782kg。对于管道的拆分，要首先切断底部管道与主管道的连接，然后通过拆卸法兰来拆分悬空管道，当不能通过拆卸法兰拆分管道时，采用钻粒缆切割、高压水冲蚀、聚能***或接触装药料***等方法对管道进行切割分段，如果平台管道本身管径偏小的话，可在切割时对其长度进行增大或者增加堆叠层数以满足最小安全质量；

S5、依据退役平台的控制间和甲板组件的尺寸和形状，将其设计为箱状鱼礁单体，其单体形状包括长方体箱状与正方体箱状，其中箱状鱼礁单体呈六面开孔状，上下两面为完全开口，前后左右四面开口情况根据平台控制间和甲板的具体情况进行变化，其材质为操作间和甲板本身的钢材，其结构图见图11和附图12。为了保证每个鱼礁单体的稳定性要求，必须满足最小单体质量为10661kg。对于平台甲板和控制间宜拆分成独立规则的方形，或者甲板与其连接的斜撑进行整体切割；切割前设计好吊点位置，并设置吊耳，起重吊钩要就位，采用氧乙炔法切割；甲板与主桩的连接部分，采用氧乙炔法将甲板沿主桩水平轮廓进行拆分，整体要求在按照设计的鱼礁类型加工方便的前提下进行切割作业；

S6、评估鱼礁单体稳定性：计算鱼礁单体在百年一遇风暴潮极端天气条件下的抗滑移系数和抗倾覆系数，在常见海况条件下计算鱼礁单体的上升流和背涡流体积以及辐射范围，以此评估其流场效应。

鱼礁单体的体积可以用公式1表示：

（式1）

式中，d为管状直径，l为柱长。

抗滑移系数S1为最大静滑动摩擦力与最大流体作用力Fmax的比值，用公式2表示

（式2）

式中，W为鱼礁重量；

为鱼礁与底盘间的最大静摩擦系数；

为海水密度；

为鱼礁材料密度。

抗倾覆系数S2为礁体的重力和浮力对倾覆支边的合力矩M1与水流作用下礁体最大作用力对倾覆支边的力矩M2的比值，可用公式3表示

（式3）

式中，W为鱼礁重量；

为鱼礁与底盘间的最大静摩擦系数；

为海水密度；

为鱼礁材料密度；lw为翻倒的回转中心到重心的水平距离；h0为流体作用力的高度。

渤海渤西油田海域为山东省人工鱼礁规划区，该研究区平均水深为12m，海水密度为1025kg/m³，区域潮流较强，潮差为1～3m，平均流速0.5～1m/s，波浪周期3～4.5s，百年一遇风暴潮极端天气条件下流速可达2.32m/s，极端波浪周期8.7s，波长78.1 m。

结合渤西油田海域水文参数，采用Fluent软件模拟计算本发明设计的柱状人工鱼礁单体在百年一遇风暴潮极端天气条件下的抗滑移系数和抗倾覆系数，以此评估其稳定性，在常见海况条件下模拟计算柱状人工鱼礁单体的上升流和背涡流体积以及辐射范围，以此评估其流场效应。

柱状人工鱼礁单体的体积可以用公式1表示

（式1）

式中，d为管状直径，l为柱长。

抗滑移系数S₁为最大静滑动摩擦力与最大流体作用力F_max的比值，可以用公式2表示

（式2）

式中，W为鱼礁重量；

为鱼礁与底盘间的最大静摩擦系数；

为海水密度；

为鱼礁材料密度。

抗倾覆系数S₂为礁体的重力和浮力对倾覆支边的合力矩M₁与水流作用下礁体最大作用力对倾覆支边的力矩M₂的比值，可用公式3表示

（式3）

式中，W为鱼礁重量；

为鱼礁与底盘间的最大静摩擦系数；

为海水密度；

为鱼礁材料密度；l_w为翻倒的回转中心到重心的水平距离；h₀为流体作用力的高度。

模拟计算过程中分别设定柱状鱼礁单体质量为6000kg、8000kg、10000kg、12000kg、14000kg、16000kg条件下计算其抗滑移系数和抗倾覆系数，以此来评价其稳定性；将柱状立柱型鱼礁单体的柱长分别设定为2m、3m、4m、5m、6m、7m分析其上升流和背涡流体积以及辐射距离。

由附图6可知，相同质量鱼礁单体的抗滑移系数要小于抗倾覆系数，柱状立柱型鱼礁单体质量为6000kg时，其抗滑移系数为2.1，与抗倾覆系数均满足大于1.5的稳定性要求，且随着柱状立柱型鱼礁单体的质量增加，抗滑移系数和抗倾覆系数增大幅度更大，变的更加稳定，有利于鱼礁更加长期稳定的发挥功效。由附图7可知，当柱长为2m满足柱状立柱型人工鱼礁符合稳定性要求的最小质量时，产生的上升流体积和背涡流体积均效果明显，随着柱长的增大，产生的上升流体积和背涡流体积也在不断增大，上升流有助于鱼礁处底部与水体中营养物进行交互为鱼类提供食物，背涡流由于流速较小为鱼类提供舒适的生存环境，因此具有良好的流场效应，说明柱状立柱型人工鱼礁明显有助于实现渔业增值效果。由附图8可知，随着柱长的增加，柱状立柱型人工鱼礁单体的辐射范围也在增大，继而受到鱼礁单体影响的流场范围增大，这说明柱状立柱型鱼礁非常适合退役平台上大尺寸的导管架等结构物的拆分加工，有助于实现增大人工鱼礁经济效益和生态效益的目的。

在本发明的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种退役石油平台的鱼礁单体拆分方法，其特征在于,具体包括以下步骤：

S1、为避免退役石油平台改做人工鱼礁后对环境造成污染，在拆除前对平台及其辅助设施进行清洗，退役石油平台清洗部分包括外部设施、***设施以及海底管道；

S2、依据退役平台的导管架的尺寸和形状，将其设计为柱状鱼礁单体，其单体形状包括十字型、船锚型、立柱型，其中十字型鱼礁单体为柱状十字交叉结构；船锚型鱼礁单体为鱼礁的三根柱状体交于一点且与其顶点延伸出的一条高线组成，外圈的三根柱状体长度相等；立柱型鱼礁单体为柱状交叉结构，三根柱子均为90°交叉且长度相等，几种鱼礁单体材质均为导管架本身的钢材和钢筋混凝土；对于体积小、重量轻的导管架，在割断桩腿后，即可整体起吊装船，并运至投礁区；对于大型导管架，需先对导管架按照设计的鱼礁类型进行分割处理；

S3、依据退役平台的火炬臂、栈桥、钻井架组件的尺寸和形状，将其设计为网状鱼礁单体，其单体形状包括三棱柱型、梯形台型和钻井架本身结构，其中三棱柱型前后面为中空结构，三个侧面均由四边型单元组成，每个单元内均有一条对角线结构；梯形台型网状鱼礁单体上、前、后三面附带有火炬臂、栈桥、钻井架组件本身特有的管架设计，上部每个方形单元格内为十字交叉结构，前后每个单元格内为单斜杠设计，左右和底面方形单元格为中空设计；钻井架由于其本身的结构特征适合作为人工鱼礁单体且加工难度较大，因此适合直接切割后作为鱼礁单体使用，几种鱼礁单体材质均为火炬臂、栈桥、钻井架等组件本身的钢材；对于栈桥、火炬臂设备的拆分，首先计算其重心，并且设计吊点位置，使起重船吊钩就位，然后采用氧乙炔切割法拆分栈桥与甲板或平台管架之间的连接，拆分后起吊装船运至投礁区，在此过程中可进一步按照设计的鱼礁类型进行切割加工为需要的人工鱼礁单体；

S4、依据平台管道组件的尺寸和形状，将其设计为管状鱼礁单体，其单体形状包括单层结构、双层结构、三层结构，其中单层结构为一根平台拆卸的管状体直接投放；双层结构型管状鱼礁单体为圆柱组合体，每层管数按照与层数等同的数量排列，管体为中空结构；三层结构是在双层结构的基础上再进行一层叠加，实际建设过程中可根据管状数量进行堆叠层数的变化，几种鱼礁单体的材质均为平台管道本身的钢材；对于管道的拆分，要首先切断底部管道与主管道的连接，然后通过拆卸法兰来拆分悬空管道，当不能通过拆卸法兰拆分管道时，采用钻粒缆切割、高压水冲蚀、聚能***或接触装药料***等方法对管道进行切割分段；

S5、依据退役平台的控制间和甲板组件的尺寸和形状，将其设计为箱状鱼礁单体，其单体形状包括长方体箱状与正方体箱状，其中箱状鱼礁单体呈六面开孔状，上下两面为完全开口，前后左右四面开口情况根据平台控制间和甲板的具体情况进行变化，其材质为操作间和甲板本身的钢材，对于平台甲板和控制间宜拆分成独立规则的方形，或者甲板与其连接的斜撑进行整体切割；切割前设计好吊点位置，并设置吊耳，起重吊钩要就位，采用氧乙炔法切割；甲板与主桩的连接部分，采用氧乙炔法将甲板沿主桩水平轮廓进行拆分，整体要求在按照设计的鱼礁类型加工方便的前提下进行切割作业；

S6、评估鱼礁单体稳定性：计算鱼礁单体风暴潮极端天气条件下的抗滑移系数和抗倾覆系数，在常见海况条件下计算鱼礁单体的上升流和背涡流体积以及辐射范围，以此评估其流场效应；

鱼礁单体的体积可以用公式1表示：

（式1）

式中，d为管状直径，l为柱长；

抗滑移系数S₁为最大静滑动摩擦力与最大流体作用力F_max的比值，用公式2表示

（式2）

式中，W为鱼礁重量；

为鱼礁与底盘间的最大静摩擦系数；

为海水密度；

为鱼礁材料密度；

抗倾覆系数S₂为礁体的重力和浮力对倾覆支边的合力矩M₁与水流作用下礁体最大作用力对倾覆支边的力矩M₂的比值，可用公式3表示

（式3）

式中，W为鱼礁重量；

为鱼礁与底盘间的最大静摩擦系数；

为海水密度；

为鱼礁材料密度；l_w为翻倒的回转中心到重心的水平距离；h₀为流体作用力的高度。

2.根据权利要求1所述的一种退役石油平台的鱼礁单体拆分方法,其特征在于,所述步骤S1中的平台外部设施包括甲板、控制间、栈桥以及各种容器，其主要污垢为油泥，因此平台外部的清理方式为化学清理和高压水射流冲洗。

3.根据权利要求2所述的一种退役石油平台的鱼礁单体拆分方法,其特征在于, 所述高压水射流冲洗根据待清洗结构及其附着物的物理化学性质等条件，高压水射流清洗需要选择、设计高压水射流清洗***，通常在40MPa下对退役石油平台上的油污混合垢进行高压冲洗。

4.根据权利要求2所述的一种退役石油平台的鱼礁单体拆分方法,其特征在于, 所述化学清理的***设施包括公用***、生产工艺***、辅助***和海底管道，具体包括以下步骤：

1）将***内液体抽排至指定的收集装置内，必要时使用惰性气体进行吹扫；

2）对清洗范围以外的设备进行隔离；

3）根据现场情况，选择、设计清洗工艺，对临时管路清洗装置进行连接，建立清洗循环；

4）吹扫残余液体后进行水压试验，将配置好的清洗液注入***，启动加热装置保证清洗在合适温度下进行；

5）对清洗过程进行监测，并将清洗废液及时回收处理；

6）清洗结束后，对***进行吹扫、干燥，经验收检测合格后进行盲封处理。

5.根据权利要求4所述的一种退役石油平台的鱼礁单体拆分方法,其特征在于, 所述化学清理选用的清洗剂为碱性水基金属清洗剂。

6.根据权利要求1所述的一种退役石油平台的鱼礁单体拆分方法,其特征在于,所述最小柱状鱼礁单体单体质量为6002kg，最小网状鱼礁单体质量为11526kg，最小管状鱼礁单体质量为6782kg，最小箱状鱼礁单体质量为10661kg。

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