潜水员进行水下管道安装属于高风险作业,需综合考虑水下环境、施工技术及安全措施。以下是关键注意事项及操作要点:
1. 前期准备
环境评估
水文调查:明确水流速度(超过0.5m/s需增加锚固)、能见度、水温(低温需防寒装备)、潮汐规律。
地质勘察:检查河床/海床稳定性,避免淤泥或松散沉积层,必要时铺设碎石垫层(厚度≥30cm)。
设备检查
潜水装备:供气系统(双气源备用)、通讯设备(水下对讲机)、潜水服(干式/湿式根据水温选择)。
安装工具:水下液压扳手、导向架、浮吊装置(需计算浮力配比)。
2. 管道预处理
浮力控制:
空管需充水配重或加装压载块(如混凝土平衡块),防止上浮。
大直径管道可分段下沉,每段长度≤20米以减少水流冲击影响。
防腐处理:
海水环境采用牺牲阳极(如锌块)或涂层(环氧煤沥青)。
3. 下沉与定位
下沉方式
吊装下沉:
潜水员需实时监控管道姿态,防止倾斜或碰撞。
底拖法:
浅水区可将管道拖至预定位置,由潜水员调整对接。
精准定位
声呐/GPS:辅助定位管道端部,误差控制在±10cm内。
导向架:固定管道接口,确保轴线对齐(水平偏差≤1%管径)。
4. 水下对接与密封
接口类型
法兰连接:
潜水员手动对齐螺栓孔,使用水下扭矩工具紧固(需预紧力检测)。
卡箍连接:
焊接(特殊情况下):
需干式舱或局部排水,焊后立即进行防腐补口。
密封测试
气压试验:分段加压至1.25倍工作压力,保压15分钟无泄漏。
超声波检测:检查焊缝或接口完整性。
5. 安全措施
潜水作业规范
双人协作:潜水员必须配对作业,互相监控气源和状态。
减压方案:深度超过10米需分段减压,避免减压病。
应急计划:预设快速上浮路线、备用气源和医疗舱。
环境风险防控水流冲击:选择平潮期施工,必要时设置挡流屏。
生物危害:避开有毒水母或攻击性鱼类区域。
6. 后期检查与维护
目视检查:潜水员或ROV(水下机器人)巡检管道沉降、接口渗漏。
防腐监测:定期测量阳极消耗率,涂层破损处及时修补。
7. 特殊工况处理
深水作业(>30米):
采用饱和潜水技术或ROV辅助,避免长时间暴露。
浑浊水域:
依赖声呐成像和触觉定位,缩短单次潜水时间。
关键标准参考
API RP 1111:水下管道安装安全规范。
OSHA 29 CFR 1910.424:商业潜水作业标准。
通过严格遵循上述流程,可更大限度降低水下作业风险,确保管道安装的精准性和耐久性。