仿生水草在海底管道悬空防护中的应用

2005年10月　　　中国船检68 　　　　海底管道是海上油田生产系统中的 一个重要组成部分，维护海底管道的安 全是保证安全生产和保护海洋环境的重 要环节。由于埕岛滩海油田地处黄河入 海口滩海交界地带，地貌条件十分复 杂，在强烈的水动力因素与不稳定的海 底条件作用下，平台及海底管道附近海 床遭到强烈冲蚀，使平台附近与立管连 接的海底管道出现悬空现象。裸露悬空 的海底管道在海流及海浪的冲刷下，产 生涡激共振，一旦这种振动引起的动应 力超过疲劳极限，管道就会在悬空最严 重的部分（立管底部）产生应力集中以 至产生疲劳裂纹。当海底管道局部位置 超过一定的屈服极限，就极有可能断 裂，引发原油外漏等海上重大污染事 故，不仅造成经济损失也会产生恶劣的 社会影响。因此，对滩海油田出现的海 底管道悬空进行隐患治理迫在眉睫。 海底管道的现状及成因分析 　　　　经过对埕岛油田已

对埕岛油田海底管道冲刷悬空的机理进行了理论分析及模型试验,给出了海底管道在水流作用下发生共振时实际最大允许悬空长度的范围,并在此基础上对抛砂袋结合混凝土块覆盖法、水下短桩支承法和挠性软管跨接法等治理对策进行了对比。提出应采取改进常规的挖沟埋管工艺、实行定期检查和测量海底管道悬空长度范围等治理措施,尤其对已投产和新建的海底管线悬空问题的治理,建议应分别采用水下短桩支撑法和防生物覆盖或挠性软管跨接法

海底管道腐蚀分析与防护研究 摘要:对油气集输管道在海洋环境中存在的内、外腐蚀的机理及其影响因素进行 了分析,在此基础上对海洋环境中油气集输管道的用材、防腐涂层的使用以及目 前腐蚀防护措施存在的问题进行了探讨。 关键词:油气管道;海洋;腐蚀;防护 前言 1958年,我国建成克拉玛依至独山子的输油管道,拉开了管道建设的序幕。 此后,全国各地相继建成了数万公里的陆上原油管道和干线输气管道、数千公里 的成品油管道及海底油气输送管道,形成了一个庞大的管道运输网。目前,我国石 油、天然气资源的输送主要依靠管道来实现,管材一般为钢制螺旋焊管。由于管 道穿越的地段地形复杂,所处环境不仅在空间上不同,而且还会随时间的变化遭 受各种介质的侵蚀。架空管道易受大气腐蚀,土壤或水中的管道则要遭受土壤腐 蚀、细菌腐蚀和杂散电流腐蚀。 近10年来,这些管道的泄漏事故中有28

浅地层剖面探测是海洋工程勘察的主要手段之一。阐述了浅地层剖面仪的工作原理,通过浅地层剖面仪在广州华德石化海底输油管道检测中的实际应用情况,分析浅地层剖面仪在工程区域内使用的优缺点,以期为今后该区域内工程勘察及管线检测工作起到一点参考作用。

随着海洋石油开发的不断深入,海底管线泄油事件也日益增多,给海洋环境造成很大的污染并给国家造成很大的损失,而且一旦事故发生后如何尽快采取有效的治理措施,也对最大限度的减少海洋环境的污染起着至关重要的作用。结合国际上管道漏点修复的成功案例,重点介绍沉箱法在滩海和滩涂海域海底管道修复中的运用,以期达到充分推广和进一步提高完善的目的。

受管道处海床的冲刷,立管与水平管道连接处常出现管道悬空,严重影响海底管道的安全运行。当管道悬空段较长时,抵抗变形的能力变弱,在管道自身和外部载荷等因素的综合作用下易发生破坏,造成巨大的经济损失和环境污染。在研究中基于土壤的winkler线性理论,把管道与地基的相互作用用等距离的相同弹簧来代替;考虑轴向力、内压、外流和土壤刚度系数等因素的作用,根据hamilton原理,建立振动微分方程;利用ansys有限元对三维海底悬空管道进行数值模拟和振动特性研究,分析轴向力、内压、外流和土壤刚度等因素对海底悬空管道振动特性的影响,计算出悬空管道的固有频率和临界长度。

海底管道

在对海底管道进行维修之前,通常需要清理管道外敷的混凝土防护层和防腐层。文章介绍了国内近年来在海底管道维修中开始使用的高压水清洗技术,包括高压水清洗系统的组成、高压水喷嘴的种类和选型,以及高压水清洗系统在海底管道维修中的具体应用方法和操作注意事项。

海底管道课件

根据风险工程理论,综述了多种海底管道定量风险评价技术。着重研究了模糊综合评分和蝴蝶结模型在海底管道油气泄漏概率计算及后果分析中的综合运用,建立了基于泄漏物危害及影响系数的泄漏后果严重度模型,结合风险矩阵实现定量风险评价。同时,该评价方法对工程实践具有一定的指导意义。

海底管道悬跨段在复杂的波流作用下,极易因涡激振动而引起管道的损坏甚至破坏。为了避免悬跨管道涡激振动的产生,对影响涡激振动的各种因素进行研究很有必要。以海底管道悬跨段为研究对象,采用流固耦合计算方法研究了外流速度、悬跨长度、管道壁厚以及内流等因素对管道振动特性的影响。结果表明,约化速度满足3.26≤ur≤8的条件时,管道系统产生明显的锁定现象,能够观察到较大的管道横向位移;随着管跨长度的增大,管道的无量纲振幅增大;随着管道壁厚的增大,管道涡激振动的频率基本不变,振幅逐渐减小;空管道的约化速度约为6.517时其振幅最大,而当管道内有流体存在时,约化速度约为7.966时其振幅最大;输流管道的涡激振动振幅小于空管道的振动振幅。

海底管道悬跨段在复杂的波流作用下,极易因涡激振动而引起管道的损坏甚至破坏。为了避免悬跨管道涡激振动的产生,对影响涡激振动的各种因素进行研究很有必要。以海底管道悬跨段为研究对象,采用流固耦合计算方法研究了外流速度、悬跨长度、管道壁厚以及内流等因素对管道振动特性的影响。结果表明,约化速度满足3.26≤ur≤8的条件时,管道系统产生明显的锁定现象,能够观察到较大的管道横向位移;随着管跨长度的增大,管道的无量纲振幅增大;随着管道壁厚的增大,管道涡激振动的频率基本不变,振幅逐渐减小;空管道的约化速度约为6.517时其振幅最大,而当管道内有流体存在时,约化速度约为7.966时其振幅最大;输流管道的涡激振动振幅小于空管道的振动振幅。

目前海底管道的防腐层结构主要有3lpe和fbe,但fbe因脆性较大而不单独采用,而3lpe的长期使用温度一般不超过70℃。为解决原油输送温度超过80℃的海底管道防腐问题,国外已成功地开发和应用了3lpp防腐层结构。文章介绍了国内海底管道3lpp防腐层的开发与应用的开创性工作,从3lpp原材料检验项目及性能指标的建立、原材料的筛选、涂敷试验工艺参数、涂层性能检测、3lpp在文昌油田群海底管道工程上的应用等方面对其进行了论述。

海底管道及立管系统

箱筒型结构是一种新型结构,于2003年底在天津港防波堤工程中试验成功。在积累了丰富的施工经验之后,2004年10月首次在天津临港工业区滩涂开发一期工程海底管线防护中得以应用。介绍该结构的应用情况,可为类似工程提供参考。

海底管道维修技术

从设计、防腐、人为和自然因素等方面分析了海底管道的溢油原因,指出应加强在役海底管道的承压能力及管体与海底相对位置的定期检测,采取有效的机械损伤预防措施,必须考虑管道的路由、埋深、壁厚、防护覆盖层、水动力条件及泄漏检测系统的合理配置等因素,优化新建和预建海底管道的设计和施工。提出了建立hse管理体系和溢油应急组织、加强区域协作等海底管道溢油的防控管理和技术措施。介绍了水上焊接修复法及水下不同方式的管道修复方法。

中石化册子岛-镇海海底管道长约36公里,由于近年海岸围垦及跨海大桥的建成,改变了管道所处海域的水动力环境,造成海底管道多处悬空,为确保册子岛至镇海海底管道的安全运行,对超过容许悬空长度的海底管道进行“抛填砂袋+铺连锁排”治理,在实际应用中,总体治理效果良好.本文结合册子岛-镇海海底管道悬空治理工程介绍了海底管道的悬空治理施工技术.

本文结合在渤海海底管道工程中应用挠性软管的实践,论述了挠性软管的几个主要技术问题,如挠性软管的结构和材料特性,不同输送介质条件对挠性软管结构和材料的影响,挠性软管与普通钢管的连接方式以及运输、安装等方面的一般要求。此外,还探讨了挠性软管在渤海海底管道工程中可以应用的几个方面。

文章根据铺管船采用s型铺设海底管道的作业特征,介绍了海底管道防腐层和混凝土配重层涂敷工艺,可以确保各钢管涂敷层间具有足够的剪切强度,使得在铺管过程中设定的轴向张力作用下,不致发生钢管各涂敷层间剪切强度不足而产生滑脱的现象,保证铺管过程中海底管道完好。

美国纳米科技公司日前宣布研制出一种绝热、防腐涂料，可用于水下输油和输气管道。当石油从水下两英里的地方被开采出来时，温度极低。要使石油在运输过程中不凝固、堵塞管道，必须保证常温；石油从地下管道进入油罐车，运输必须保持持续的高温，这一系列问题是全世界石油和天然气行业面晒的难题，新涂料可有效地解决这一难题。此外，它还具有防腐、绝热、成本低和易操作等优点。

阐述了侧扫声纳的工作原理,介绍了侧扫声纳对不同状态海底管道检测所能得到的声纳图形式。实地检测结果表明,对于铺设于相对平坦海底的管道,侧扫声纳能够对管道的悬跨或掩埋程度进行判别;对于埋设施工的海底管道,可对管道与沟槽底部的接触或悬跨进行判别,但由于管道、沟槽尺寸或检测角度的影响,检测结果可能出现误差,可通过多次不同角度的检测或配合其他海洋声学设备,得到可靠的结果。最后指出应对检测图像进行去噪、融合、分割、识别和检索等处理,以提高声纳图的准确性及可判读性,从而为海底管道的悬跨治理和运行安全提供保障。