2005年10月　　　中國船檢68 　　　　海底管道是海上油田生產系統中的 一個重要組成部分，維護海底管道的安 全是保證安全生產和保護海洋環境的重 要環節。由于埕島灘海油田地處黃河入 海口灘海交界地帶，地貌條件十分復 雜，在強烈的水動力因素與不穩定的海 底條件作用下，平臺及海底管道附近海 床遭到強烈沖蝕，使平臺附近與立管連 接的海底管道出現懸空現象。裸露懸空 的海底管道在海流及海浪的沖刷下，產 生渦激共振，一旦這種振動引起的動應 力超過疲勞極限，管道就會在懸空最嚴 重的部分（立管底部）產生應力集中以 至產生疲勞裂紋。當海底管道局部位置 超過一定的屈服極限，就極有可能斷 裂，引發原油外漏等海上重大污染事 故，不僅造成經濟損失也會產生惡劣的 社會影響。因此，對灘海油田出現的海 底管道懸空進行隱患治理迫在眉睫。 海底管道的現狀及成因分析 　　　　經過對埕島油田已

對埕島油田海底管道沖刷懸空的機理進行了理論分析及模型試驗,給出了海底管道在水流作用下發生共振時實際最大允許懸空長度的范圍,并在此基礎上對拋砂袋結合混凝土塊覆蓋法、水下短樁支承法和撓性軟管跨接法等治理對策進行了對比。提出應采取改進常規的挖溝埋管工藝、實行定期檢查和測量海底管道懸空長度范圍等治理措施,尤其對已投產和新建的海底管線懸空問題的治理,建議應分別采用水下短樁支撐法和防生物覆蓋或撓性軟管跨接法

海底管道腐蝕分析與防護研究 摘要:對油氣集輸管道在海洋環境中存在的內、外腐蝕的機理及其影響因素進行 了分析,在此基礎上對海洋環境中油氣集輸管道的用材、防腐涂層的使用以及目 前腐蝕防護措施存在的問題進行了探討。 關鍵詞:油氣管道;海洋;腐蝕;防護 前言 1958年,我國建成克拉瑪依至獨山子的輸油管道,拉開了管道建設的序幕。 此后,全國各地相繼建成了數萬公里的陸上原油管道和干線輸氣管道、數千公里 的成品油管道及海底油氣輸送管道,形成了一個龐大的管道運輸網。目前,我國石 油、天然氣資源的輸送主要依靠管道來實現,管材一般為鋼制螺旋焊管。由于管 道穿越的地段地形復雜,所處環境不僅在空間上不同,而且還會隨時間的變化遭 受各種介質的侵蝕。架空管道易受大氣腐蝕,土壤或水中的管道則要遭受土壤腐 蝕、細菌腐蝕和雜散電流腐蝕。 近10年來,這些管道的泄漏事故中有28

淺地層剖面探測是海洋工程勘察的主要手段之一。闡述了淺地層剖面儀的工作原理,通過淺地層剖面儀在廣州華德石化海底輸油管道檢測中的實際應用情況,分析淺地層剖面儀在工程區域內使用的優缺點,以期為今后該區域內工程勘察及管線檢測工作起到一點參考作用。

隨著海洋石油開發的不斷深入,海底管線泄油事件也日益增多,給海洋環境造成很大的污染并給國家造成很大的損失,而且一旦事故發生后如何盡快采取有效的治理措施,也對最大限度的減少海洋環境的污染起著至關重要的作用。結合國際上管道漏點修復的成功案例,重點介紹沉箱法在灘海和灘涂海域海底管道修復中的運用,以期達到充分推廣和進一步提高完善的目的。

受管道處海床的沖刷,立管與水平管道連接處常出現管道懸空,嚴重影響海底管道的安全運行。當管道懸空段較長時,抵抗變形的能力變弱,在管道自身和外部載荷等因素的綜合作用下易發生破壞,造成巨大的經濟損失和環境污染。在研究中基于土壤的winkler線性理論,把管道與地基的相互作用用等距離的相同彈簧來代替;考慮軸向力、內壓、外流和土壤剛度系數等因素的作用,根據hamilton原理,建立振動微分方程;利用ansys有限元對三維海底懸空管道進行數值模擬和振動特性研究,分析軸向力、內壓、外流和土壤剛度等因素對海底懸空管道振動特性的影響,計算出懸空管道的固有頻率和臨界長度。

海底管道

在對海底管道進行維修之前,通常需要清理管道外敷的混凝土防護層和防腐層。文章介紹了國內近年來在海底管道維修中開始使用的高壓水清洗技術,包括高壓水清洗系統的組成、高壓水噴嘴的種類和選型,以及高壓水清洗系統在海底管道維修中的具體應用方法和操作注意事項。

海底管道課件

根據風險工程理論,綜述了多種海底管道定量風險評價技術。著重研究了模糊綜合評分和蝴蝶結模型在海底管道油氣泄漏概率計算及后果分析中的綜合運用,建立了基于泄漏物危害及影響系數的泄漏后果嚴重度模型,結合風險矩陣實現定量風險評價。同時,該評價方法對工程實踐具有一定的指導意義。

海底管道懸跨段在復雜的波流作用下,極易因渦激振動而引起管道的損壞甚至破壞。為了避免懸跨管道渦激振動的產生,對影響渦激振動的各種因素進行研究很有必要。以海底管道懸跨段為研究對象,采用流固耦合計算方法研究了外流速度、懸跨長度、管道壁厚以及內流等因素對管道振動特性的影響。結果表明,約化速度滿足3.26≤ur≤8的條件時,管道系統產生明顯的鎖定現象,能夠觀察到較大的管道橫向位移;隨著管跨長度的增大,管道的無量綱振幅增大;隨著管道壁厚的增大,管道渦激振動的頻率基本不變,振幅逐漸減小;空管道的約化速度約為6.517時其振幅最大,而當管道內有流體存在時,約化速度約為7.966時其振幅最大;輸流管道的渦激振動振幅小于空管道的振動振幅。

海底管道懸跨段在復雜的波流作用下,極易因渦激振動而引起管道的損壞甚至破壞。為了避免懸跨管道渦激振動的產生,對影響渦激振動的各種因素進行研究很有必要。以海底管道懸跨段為研究對象,采用流固耦合計算方法研究了外流速度、懸跨長度、管道壁厚以及內流等因素對管道振動特性的影響。結果表明,約化速度滿足3.26≤ur≤8的條件時,管道系統產生明顯的鎖定現象,能夠觀察到較大的管道橫向位移;隨著管跨長度的增大,管道的無量綱振幅增大;隨著管道壁厚的增大,管道渦激振動的頻率基本不變,振幅逐漸減小;空管道的約化速度約為6.517時其振幅最大,而當管道內有流體存在時,約化速度約為7.966時其振幅最大;輸流管道的渦激振動振幅小于空管道的振動振幅。

目前海底管道的防腐層結構主要有3lpe和fbe,但fbe因脆性較大而不單獨采用,而3lpe的長期使用溫度一般不超過70℃。為解決原油輸送溫度超過80℃的海底管道防腐問題,國外已成功地開發和應用了3lpp防腐層結構。文章介紹了國內海底管道3lpp防腐層的開發與應用的開創性工作,從3lpp原材料檢驗項目及性能指標的建立、原材料的篩選、涂敷試驗工藝參數、涂層性能檢測、3lpp在文昌油田群海底管道工程上的應用等方面對其進行了論述。

海底管道及立管系統

箱筒型結構是一種新型結構,于2003年底在天津港防波堤工程中試驗成功。在積累了豐富的施工經驗之后,2004年10月首次在天津臨港工業區灘涂開發一期工程海底管線防護中得以應用。介紹該結構的應用情況,可為類似工程提供參考。

海底管道維修技術

從設計、防腐、人為和自然因素等方面分析了海底管道的溢油原因,指出應加強在役海底管道的承壓能力及管體與海底相對位置的定期檢測,采取有效的機械損傷預防措施,必須考慮管道的路由、埋深、壁厚、防護覆蓋層、水動力條件及泄漏檢測系統的合理配置等因素,優化新建和預建海底管道的設計和施工。提出了建立hse管理體系和溢油應急組織、加強區域協作等海底管道溢油的防控管理和技術措施。介紹了水上焊接修復法及水下不同方式的管道修復方法。

本文結合在渤海海底管道工程中應用撓性軟管的實踐,論述了撓性軟管的幾個主要技術問題,如撓性軟管的結構和材料特性,不同輸送介質條件對撓性軟管結構和材料的影響,撓性軟管與普通鋼管的連接方式以及運輸、安裝等方面的一般要求。此外,還探討了撓性軟管在渤海海底管道工程中可以應用的幾個方面。

闡述了側掃聲納的工作原理,介紹了側掃聲納對不同狀態海底管道檢測所能得到的聲納圖形式。實地檢測結果表明,對于鋪設于相對平坦海底的管道,側掃聲納能夠對管道的懸跨或掩埋程度進行判別;對于埋設施工的海底管道,可對管道與溝槽底部的接觸或懸跨進行判別,但由于管道、溝槽尺寸或檢測角度的影響,檢測結果可能出現誤差,可通過多次不同角度的檢測或配合其他海洋聲學設備,得到可靠的結果。最后指出應對檢測圖像進行去噪、融合、分割、識別和檢索等處理,以提高聲納圖的準確性及可判讀性,從而為海底管道的懸跨治理和運行安全提供保障。

鑒于海底大口徑管道施工過程中施工方法的特殊性,以及所使用鋪管船的施工場地的局限性,從檢測可靠性、經濟成本、檢測速度、hse管理等多方面將全自動超聲檢測和射線檢測進行效果比對,分析這兩種檢測方法的使用條件。對于材質相同,管徑不變,坡口形式單一,施工場地有限,施工工期較緊的海底管道工程,建議推廣使用全自動超聲檢測。

社會的進步以及科技的發展，推動了我國海洋深水油氣田的開發和發展。然而海洋深水油氣田開發的過程中，水下生產系統難以對產生的油氣進行降溫和脫水處理，以至于海底管道需要在高溫的條件下對含水原油加以輸送。近些年來，機械復合管的應用為海底管道中應用，有著一定的應用優勢。本文研究分析海底管道中機械復合管的實踐應用時，首先分析了機械復合管和基本制造，其次分析了海底管道中機械復合管的基礎安裝，最后探討總結了海底管道中機械復合管的應用前景。

通過建立海底管道全壽命周期成本模型使海底管道運營者以最低的成本選擇出最優的海底管道運行維護方法。針對模型中與海管維護相關的九大類經濟成本因素進行評價,根據發生費用條件的不同,對相關經濟成本進行費用排序。通過具體的海底管道維修的案例分析,將實際案例成本植入模型要素中,模型給出的最優化的運維方法與案例中方法一致。