海底管道检测技术综述
海底管道检测技术综述
1海底管道的管内测技术
海底管道内检测通常采用在线（Online）检测技术，已被开发应用的
各种管内检测仪器设备（检测清管器和智能检测清管器）能够在生产
不停止的情况下对其进行内检测，通过这些内检测设备可以及时发现
管道的各种缺陷隐患及其所在的位置信息。（1）变形检测清管器变形
检测清管器顾名思义是用来对管道几何、断面的变形情况以及可能的
屈曲或弯折进行检测的设备。国外的智能检测清管器兼有变形检测的
功能，可用来检测海底管道在几何上的变形以及金属腐蚀，一般适用
于12寸以上口径的管道。（2）管壁腐蚀检测清管器管道中输送的介
质会对管壁造成腐蚀，管壁腐蚀检测清管器是对管道内壁的腐蚀进行
检测的设备。管道更换或维修的大多数原因是因为钢质管道管壁受到
腐蚀或者形成裂纹等缺陷所造成，接近50%的管道都是因此而需要维护和更换。因此，目前大多数厂家都致力于研制管壁腐蚀（金属损失）
检测器。
2海底管道检测的管外检测技术
海底管道因为所处环境与陆地不同，对其进行的管外检测手段与陆地
不同，相比就显得更加重要。因为光波或者电磁波在水中会受到强烈
干扰，影响作用距离短，而声波不会受此影响，所以对海底管道系统
的水下部分进行管外检测，常规的方法有各类水下声学遥感设备、浅
水区的潜水员操作以及水下机器人检测。用于海底管道管外检测的技
术有：（1）侧扫声纳技术侧扫声纳就是以声波为手段，通过发送和接
收特定频率的声波后经过处理分析得出海底地貌特征，从而确定海底
管道是否裸露、悬跨等。针对管道所处海底地形，侧扫声纳能够探测
管道不同状态，如海底比较平整，则能得知海底管道的悬跨、掩埋水准。若管道位于管道沟中，可以判断管道与沟底的接触状况、悬跨程，但具体的埋深和悬跨的高度因为条件限制无法得知，必须借助其他辅
助设备和手段。（2）多波束测深技术多波束测深技术工同样是利用声
波作为能量形式工作的16，与传统单波束测深技术相比较，多波束测深技术一次性获得的是沿着轨迹上的条带状区域的海底深度数据，这样测量的范围就更大，同时精度得到了提升、加快了速度进而提升了工作效率，最后得到海底地形的三维特征地图。（3）潜水员水下检测技术潜水员可以直接目视检测浅海区的海底管道管外状态，作为一项水下无损检测技术，潜水员水下检测技术可以确定管道的悬跨状况，并通过相关设备进行测量和记录，确定悬跨距离和高度，绘制得到海底管道悬跨段在海床上的剖面图。不过如果浅海区海水浑浊，水下能见度低，就无法通过目视手段，需要潜水员操作相关声纳设备对能见度低的海底管道进行检查确定海底管道所处的状态。（4）水下机器人检测技术水下机器人检测技术以其工作深度深，范围广，作业的时间长，突破潜水员在工作的水深、时间和环境要求的限制，在深水海底管道的检测中担当重任。海底管道水下机器人检测技术包括遥控潜水器(RemotelyOperatelyVehicle，简称ROV)检测技术、自治水下机器人(AutonomousUnderwaterVehicle，简称AUV)检测技术和混合型潜水器(HybridRemotelyOper-atedVehicle，简称HROV)检测技术。（5）合成孔径声呐技术合成孔径声呐（SyntheticApertureSonar，简称SAS）与合成孔径雷达（SyntheticApertureRadar，简称SAR）都是利用合成孔径技术，后者在对地观测中取得了巨大的成功，而合成孔径声呐技术虽然在90年代就是国际水深领域的热点，却在实际应用过程中遇到了各种限制和困难，因此在经过了几十年的艰难发展仍未进入实用状态17。2013年，国内的苏州桑泰海洋仪器研发有限责任公司因掌握双频合成孔径声纳技术成为国家海洋局海洋公益性行业科研专项的组成单位，为破解海底管道探测这一世界性难题贡献关键技术。双频合成孔径声呐技术是新型的水下探测技术，也是目前国际研究热点，该技术分辨率高且与距离无关，对远处目标也可高分辨成像，比目前的声纳技术更适合管道探测，而且可以高低频同时工作，低频具有一定的穿透性，能对埋在地下的管道进行探测，深度可达地下2米。合成孔径声纳在分辨率相等条件下，测绘速率高于目前侧扫声纳约10倍。
3结语
海洋石油工业为国民经济发展做出了重大的贡献，随着各海洋大国提升对海洋油气资源的重视，海上油气资源的勘探开发技术持续发展进步。海底管道作为海上油气开发的重要组成部分，为消除海底管道运行隐患，保证海底管道安全稳定运行，延长海底管道使用寿命，对海底管道的内外检测十分必要，海底管道检测技术在持续发展进步的过程中，继续承担着保护海上油气开发“生命线”安全的重要使命。
海底管道检测技术综述
海底管道及海缆敷设技术
海底管道及海缆敷设技术 摘要：目前，我国海洋石油、天然气开发中铺设的海底管道大多数是采用铺管船法铺设的，铺设的管道主要有两种类型：一种是平台之间的海底管道，它是通过管道将井口平台的油与气输送到集输平台或浮式生产系统；另一种是由海底管道将平台或单点手系泊装置的油与气直接输送至炼油厂或气体处理厂。 关键词：海底管道生产系统石油天然气 Abstract: at present, the laying of submarine pipelines in China offshore oil, natural gas development in the most is laid by the use of pipelay vessels, the laying of the pipeline has two main types: one is the submarine pipeline between platforms, it is through the pipeline wellhead platform of oil and gas is delivered to the gathering platform or floating production system; another is composed of submarine pipeline will be transported directly to refineries and gas processing platform or a single point mooring device hand oil and gas plant. Keywords: production of oil and natural gas pipeline system. 铺管船法铺设的海底管道较其它方法具有抗风浪能力强、适应性广泛、机动灵活和作业效率高等优点。它以铺管船作为中心，和其他辅助船如：抛锚船、运管驳船、潜水作业船、供应船、调查船等组成施工船队。铺管船上装备各种铺管专用设备，例如：张紧器、管道收放绞车、管段传送装置，对中装置、支撑滚轮、舷吊、托管架和定位装置等，在船甲板上设一有一条铺管流水作业线，在作业线上完成管段对中、焊接、无损检测、阳极安装、节点防腐涂层和节点浇注马蹄脂等工序，每接好一根管段，利用锚绞车向前移船（对于动力定位的铺管船，向前航行一个管段长度）下放管道。 海上铺管作业可以分为三个阶段：铺管开始作业、正常铺管作业和弃管、收管作业。 从海上开始铺管通常有两种作业的方法：一是在指定位置铺设一个固定锚，用一根连接钢丝绳，两端分别与埋设地锚和管子拖拉头相连接。铺管船靠近平台，当连接钢缆张紧后，通过向前移船来下放管道；另一种是将一个导向滑轮拴在导管架底部导管上，铺管船的收放绞车的钢缆穿过海底导向滑轮后，跟管子拖拉头相连。铺管船离平台较远，当收放绞车的钢缆张紧后，并要求设定张力，铺管船原位固定不动，通过绞车收缆来下放管道。当管子拖拉到达预定位置时，用一根连接钢缆取代收放绞车钢缆后，收回绞车的钢缆，开始进入正常铺管作业。 根据渤海平台的特点，我们采用一根一根连接钢丝绳一端拴在距离海底一
上下水维修管理办法
上下水维修管理办法 一、楼房上下水管道的维修维护工程由承包单位分片管理。组织专业人员，定期进行检查、维护，及时抢修。做到方便于群众，服务于群众。 二、包干维护范围与项目：本局公产住宅楼房、企业楼房等的室内外上下水管道、卫生设备、化粪池、检查井，有集中使用的楼房上下水管道，疏通、清淤、掏挖、拆修更换室内管道水箱、便盆、龙头等。楼外第一个连接井以外至市政检查井段的管道更新、架空层防水处理等由处队提出计划报请上级审批另行投资。 室外管道维护至自来水公司和市政管理处的产权界限为止。 三、上下水包干维护费列入年度维修计划项下支出。处和承包单位签订包干合同。以建筑面积每平方米每年0、2元，有集中用水楼房的水站，每个水龙头按50平方米计算，随合同由处下达给承包单位维护项目明细任务单，包干给承包单位。当年接管的楼房，从接管使用之日起计算包干费。年终依所维护项目平方米进行结算。 四、管道维修维护包干费必须专款专用，另立财务帐户。除用于管道维修维护工程外，还包括支付由于维护维修不及时而给国家、集体、个人所造成损失的赔偿费等。凡用户使用不当，自己损坏的，应由用户支付其费用。
五、不属于固定资产的设备和工具费，采取一次性投资购置，无偿交给承包单位使用；固定资产的购置使用，按规定提取折旧费，上交主管财务部门。 六、维护包干费采取超支不补，节余归己，有奖有罚的管理办法。 七、包干维护工程质量：承包单位必须定期检查，及时修理，经常维护。保证所有管道畅通无阻，要主动上门，随叫随到，文明施工，礼貌待人。群众反映好的应予奖励，从包干费中提取5％作为奖金。反之，接到群众反映，不及时修理，拖延三天仍未修理，一年内有此情况五起者，或者在一年内由于维修不及时，给国家、集体、个人造成经济损失在一百元以上五起者，就视为服务态度差，扣除包干费的1％作为罚金。 八、不属于上述包干范围的公产平房院落上下水管道维修工程；由各处、房管所自行处理。 九、本办法从二零一三年起执行。
海底管线腐蚀缺陷检测
海底管线腐蚀缺陷检测与评价技术 摘要 作为海上油气运输的大动脉，海底管线发挥着越来越重要的作用。腐蚀严重影响海底管线的使用寿命，使其损坏率逐年增大，泄漏和断裂破坏事故逐渐增多。及时对管道的腐蚀缺陷进行检测并发现管道存在的潜在隐患，对于海上油气的安全生产是极为重要的。本文主要简述了海底管道的腐蚀因素及主要形式，并重点介绍了用于管道腐蚀缺陷检测及评价的多种技术。 Submarine pipeline corrosion defect inspection and evaluation of technology Abstract As the main artery of the offshore oil and gas transportation,The subsea pipeline to play an increasingly important role.Corrosion seriously affect the the service life of the subsea pipeline, so the failure rate is increasing year by year,Leakage and fracture damage accidents increased gradually.Timely inspection of pipeline corrosion defects and found that the pipeline exists a potential hidden dangers，It is extremely important for the safety of offshore oil and gas production.This article briefly described factors of submarine pipeline corrosion and the main form,focus on introduce a variety of techniques of pipeline corrosion defect inspection and evaluation. 关键词：海底管道；腐蚀；内检测技术；腐蚀评价
声纳图像水下管线检测与跟踪技术研究
声纳图像水下管线检测与跟踪技术研究 几十年以来,为更充分的利用海洋资源,人类在海底铺设了大量的能源输送管道和信息通信线缆。海底管线的正常工作,是海上油气与跨国通信的重要保障。 由于海底施工、自然腐蚀和其他种种原因,海底管线易破损甚至断裂,造成经济和环境上的重大损失。因此,需要水下机器人对海底管线进行定期跟踪检查。 利用侧扫声纳采集海底信息,通过图像处理算法检测出管线的位置和走向,并引导水下机器人对管线跟踪是本文的主要研究内容,具体如下:(1)研究侧扫声纳图像管线检测系统与图像预处理。首先,介绍管线检测与跟踪系统结构;其次,分析侧扫声纳成像原理与影响声纳图像质量的因素;然后,介绍水下管线系统模型;最后,研究均值滤波、中值滤波、高斯滤波去除声纳图像噪声的方法。 实验结果表明,高斯滤波对声纳图像滤波的效果最佳。(2)研究二维平均恒虚警率的管线检测方法。 首先,介绍在高斯噪声条件下的二维平均恒虚警率算法,在计算参考单元平均值时,需要反复提取像素灰度值,从而耗费大量的计算时间,本文研究采用积分矩阵加速计算;其次,采取形态学方法平滑管线边缘,并根据二值图连通区域离心率指标去除虚警;最后,通过Hough变换检测管线边缘,拟合得出管线的位置与走向。实验结果表明,该方法能有效检测出声纳图像中的管线目标。 (3)提出矩形和十字形检测结构的二维平均恒虚警率算法。首先,根据管线的形状特征,研究矩形检测结构。 相对于正方形检测结构,矩形检测结构在检测管线目标时具有较低的阈值,从而有效提取图像中的管线。十字形检测结构在矩形检测结构基础上,利用左右方向与上下方向参考单元灰度平均值之比,改善声纳图像野值点造成的管线像素
海底管道完整性管理解决方案研究
海底管道完整性管理解决方案研究 海底管道完整性管理研究，是国际上近年来提出的新的研究领域。其以管道的全寿命周期安全为目标，综合考虑管道生命周期内的复杂多变因素，采用不同方法和手段研究管道的安全，并且保证所付出的代价为最小。本文以某海底管道为例，研究完整性管理的理论和方法，并将研究结果用于某海底管道的风险识别、管理及控制。研究工作具有较重要的理论与工程意义。 某海底管道南侧起始于宁波市大榭岛，向北穿越杭州湾后到达平湖白沙湾输油站，不仅是我国建成的首条穿越长江的管道，而且是我国在强潮流区海湾铺设的直径最大、距离最长的海底原油运输管道。海底管道所处环境属强潮流区海湾，风大、潮急、潮差大，海洋环境恶劣。本文通过对于某海底管道运行现状的设备监测、技术资料搜集以及大量资料信息的分析，从管道运营商对海底管道安全运行管理急需的需求出发，提出了海底管道完整性管理以下四方面技术工作内容1、海底管道完整性管理信息基础平台；2、管道外隐患风险分析模块；3、管道内隐患风险分析模块；4、外部应用模块。本文创新的研究成果体现在：1、通过实施海底管道完整性提高和加强安全生产管理水平。 2、海底管道完整性管理考虑整个海底管道系统的可靠性，可以对缺陷的关键部位的风险进行识别与评价，明确缺陷风险的来源、等级和失效机理，确定有效的检验方法和频率，采取相应管理应对策略，保证其在服役期间处于一个良好的运行状态。 3、海底管道完整性管理可以优化海底管道设计、建造，并为维护管理提供有效支持。 4、海底管道完整性管理可以实现某海底管道全过程全生命周期的管理。 5、某海底管道完整性管理系统工具的开发为国内外首个真正意义上的海底管道完整性管理工具，创新性地将可靠性、可用性、可维护性理念运用到管道的生产操作运行决策方面。 通过实施海底管道完整性管理可以将海底管道设计、施工、生产检测、维修、维护资料收集录入到系统中，建立综合数据库，集中进行管理；为海底管道管理、检测、维护、维修等业务提供准确、系统的相关历史资料，便于生产管理；能够快速为应急抢修提供相关资料，辅助应急抢险问题分析、方案制定和方案实施；为油田扩建、改造提供信息和检测、定位服务。并且使海底管道生命周期内风险最小，运行维修费用有效降低。
海底管道完整性检测维护及应急技术研究
海底管道完整性检测维护及应急技术研究 [摘要]本文对海底管道检测，维护和应急方面的技术进行了总结，为海底管道的完整性管理提供技术参考。 [关键词]海底管道完整性检测维护应急 海底管道是海上油气田开发的生命线，必须保证管道的完整性。但由于服役环境恶劣，自身缺陷以及服役时间的延长，难免出现缺陷和损伤，因此必须进行完整性检测，及时发现这些风险，并进行评估，发现隐患及时维修，另外，为了应对管道运行过程中的突发情况，必须编制管道应急预案，落实相关技术，设备和人员等应急资源，确保管道事故发生时可以快速反应，从而保证海上油气大动脉的安全运行。 1海底管道检测技术 海底管道检测按照检测部位不同，可以分为内检测和外检测两种。 管道外检测是通过物探路由调查，潜水员或者ROV搭载电位仪，水下摄像机以及磁力层析设备（MTM）无损检测设备对海底管道的路由位置，在位状态，海底地貌，外部损伤、变形，管道的应力集中，牺牲阳极尺寸、电位进行检测。推荐检测周期为2年。 路由调查可以查明海底管线目前的状况，包括管线区域海底精确的水深、地形、地貌、浅地层结构、海底管线的走向、海底管线的埋深、裸露及悬跨及其它异常情况，对海底管道进行精确定位以及是否存在有地质灾害或其他损坏等异常情况。对海底管线的安全现状进行评估，为海底管线的安全生产和维护提供科学依据。 潜水员检测可以弥补物探路由调查的不足，以及ROV无法完成的复杂检测，以及不方便使用ROV的操作，通常进行一些精细或者复杂的水下管道检测或者重要检测。针对中缅海底管道段，水深及地形限制了ROV的使用，须采用潜水员进行例行检测。其可以对管道悬跨段进行精细测量，牺牲阳极电位检测，管道应力集中状况以及损伤情况详细检测等等。 管道内检测是采用几何变形检测，漏磁、超声等智能检测技术对管道的金属损失、裂纹、变形、凹坑及气泡、夹渣等缺陷进行检测。推荐检测周期为5年。 管道内检测是管道完整性管理的重要组成部分。管道内检测是对管道进行安全评价的基础和前提。通过对海底管道进行有计划的全面、科学的检测，获得管道真实可靠的数据和资料，为管道的安全评价与完整性管理提供依据。 通过对管道的内、外检测，可以详细了解管道的服役状态，进而对管道的运
海洋工程管道
第一章 1.海带管道系统包括哪些内容？ 用于输送油气的管道系统工程设施的所有组成部分，包括海洋管道、立管、水面上的栈桥管道、支撑构件、管道附件、防腐系统、加重层及稳定系统、泄漏监测系统、报警系统、应急关闭系统和与其相关的全部海底装置。 2.确定海底管道线路的原则是什么？ 1)要满足生产工艺和总体规划的要求； 2)使线路和起点至终点的距离最短最合理； 3)线路力求平直，尽量避免深沟、礁石区、活动断层、软弱滑动土层和严重冲刷或淤 积。 4)尽量避开繁忙航道、水产捕捞和船舶抛锚区。 5)长输管道与海底障碍物的水平距离不小于500m,距其它管道或电缆不小于30m，交 叉时垂直距离不小于30cm。 6)管道的登陆点极为重要，它与岸坡地质地貌、风浪袭击方位、陆地占地面积和施工 条件等因素有关。 3.海洋管道工程设计的主要内容。 1)论证并确定管道设计基础数据和线路和选择。 2)管道工艺设计计算。选择管径与附属材料，考虑压降和温降。 3)管道的稳定性设计。 4)立管设计。立管和膨胀弯管的结构形式、布置、保护结构和连接方式，立管系统的 整体与局部强度计算，安装方法与施工中的强度分析。 5)管道的施工设计。设计管道的加工、焊接、开沟、铺设、管段的连接和就位、埋置 等。 6)管道的防腐设计。 4.相关术语。 1)海底（洋）管道(submarine pipeline )：最大潮汐期间，全部或部分位于水面以下的 管道。 2)立管（riser）：连接海洋管道与平台生产设备之间的管段（包括底部的膨胀弯管）。 3)管道附件(accessories)：与管道或立管组装成一个整体系统和零部件，如弯头、法 兰、三通、阀门和固定卡等。
海底石油管线铺设中的维护和检测方法【论文】
海底石油管线铺设中的维护和检测方法 【摘要】针对海底石油管线的维护和检测工作的难点与亮点进行了研究，分析了石油管线铺设和工作中存在的主要问题，并在此基础上提出了具有针对性的检测和维护措施，可供类似工程参考。 【关键词】石油管线；管线铺设；海底管线检测 1海底石油管线维护和检测的难点与亮点 1.1海底石油管线维护和检测难点分析 1）质量要求高。不管是海底石油管道的铺设施工，还是海底石油管道投产后的维护工作，都对质量具有较高的要求。但海底环境较为复杂，给相应的维护和检测工作带来了较大的困难。而且海洋管道质量事故发生后，其维修工作也比较困难，甚至比陆地管道的维修工作难度更大。因此，对于海洋石油管线铺设及使用中的维护和检测工作而言，必须要确保工程质量，从而满足工程质量要求。2）施工环境多变。海洋石油管线施工主要有拖管法和铺管船法2种方法。铺管船法施工，海况变化剧烈且迅速，需要躲避较大的风浪，
对相应施工工作的开展造成了较大的困难。3）施工组织复杂。海底石油管线施工需要有岸上基地进行统一调控，船舶以及测量点定位的确定，都需要依靠岸上调度的紧密配合，需要进行海陆联合组织施工工作。 1.2海底石油管线维护和检测亮点分析 对于海底石油管线铺设及使用中的维护和检测而言，海底管道的技术是其中的重要内容。截至2018年，海底管道铺设技术的发展已取得了卓越进步，例如，突尼斯至意大利的海底管道，海水最深达到608m，并且克服了海山隧道；英国北海油田的海底管道，水深逾1000m。我国在长距离海底管道建设方面也取得了较大的进步，如海南岛南部海中管道直接穿过南中国海到香港，长度778km。基于当前先进的海洋管道技术进行相应分析和研究，是本次研究的一大亮点。 2海底石油管线铺设及使用中存在的主要问题分析 2.1工程质量问题 在海底石油管线铺设中，工程质量问题的存在必然会影响到相应海管线路的正常使用，导致在实际使用过程中出现
海底管道检测技术综述
海底管道检测技术综述 1海底管道的管内测技术 海底管道内检测通常采用在线（Online）检测技术，已被开发应用的 各种管内检测仪器设备（检测清管器和智能检测清管器）能够在生产 不停止的情况下对其进行内检测，通过这些内检测设备可以及时发现 管道的各种缺陷隐患及其所在的位置信息。（1）变形检测清管器变形 检测清管器顾名思义是用来对管道几何、断面的变形情况以及可能的 屈曲或弯折进行检测的设备。国外的智能检测清管器兼有变形检测的 功能，可用来检测海底管道在几何上的变形以及金属腐蚀，一般适用 于12寸以上口径的管道。（2）管壁腐蚀检测清管器管道中输送的介 质会对管壁造成腐蚀，管壁腐蚀检测清管器是对管道内壁的腐蚀进行 检测的设备。管道更换或维修的大部分原因是因为钢质管道管壁受到 腐蚀或者形成裂纹等缺陷所造成，接近50%的管道都是因此而需要维护和更换。因此，目前大多数厂家都致力于研制管壁腐蚀（金属损失） 检测器。 2海底管道检测的管外检测技术 海底管道因为所处环境与陆地不同，对其进行的管外检测手段与陆地 不同，相比就显得更加重要。由于光波或者电磁波在水中会受到强烈 干扰，影响作用距离短，而声波不会受此影响，所以对海底管道系统 的水下部分进行管外检测，常规的方法有各类水下声学遥感设备、浅 水区的潜水员操作以及水下机器人检测。用于海底管道管外检测的技 术有：（1）侧扫声纳技术侧扫声纳就是以声波为手段，通过发送和接 收特定频率的声波后经过处理分析得出海底地貌特征，从而确定海底 管道是否裸露、悬跨等。针对管道所处海底地形，侧扫声纳能够探测 管道不同状态，如海底比较平整，则能得知海底管道的悬跨、掩埋程度。若管道位于管道沟中，可以判断管道与沟底的接触状况、悬跨程，但具体的埋深和悬跨的高度由于条件限制无法得知，必须借助其他辅 助设备和手段。（2）多波束测深技术多波束测深技术工同样是利用声
海底管道事故类型及维修方法综述
海底管道事故类型及维修方法综述 发表时间：2017-12-26T15:56:50.800Z 来源：《防护工程》2017年第21期作者：范景涛刘博宋艳磊 [导读] 海底管道是投资高、风险大的海洋工程，对海上油气田的开发、生产与产品外输起着至关重要的作用。 海洋石油工程股份有限公司天津 300461 摘要：海底管道是投资高、风险大的海洋工程，对海上油气田的开发、生产与产品外输起着至关重要的作用，被喻为海上油气田的生命线。方破坏因素，如波浪冲刷、腐蚀、船舶起抛锚作业、落物撞击、拖网捕鱼等，易造成海底管道受到损伤或发生泄漏，海底管道一旦发生损伤或泄漏，将可能导致油气田停产，污染海洋环境，并给企业和国家带来巨大经济损失。本文分析了海底管道事故类型及维修方法。关键词：海底管道；事故类型；维修方法； 海底管道的事故具有突发性和不确定性的特点，因此，快速应对海底管道事故，并且针对不同类型的海底管道事故使用相应的抢维修方法，能够有效减少海底管道事故的损失。第三方破坏、冲刷悬空、管道腐蚀、自然灾害和人为失误是引起海底管道泄漏的主要原因，减少此类事故的发生可显著提高海底管道的安全性。 一、海底管道事故类型 根据造成损伤的原因不同，海管事故类型分为以下四个类型： 1.变形。这种损伤一般由机械损伤（如落物砸伤、锚损等）造成，不一定会造成海管泄漏，但海管变形会降低海管的使用寿命，且较大变形使得正常清管作业无法进行。 2.穿孔小漏。管道穿孔小漏一般由管道内、外壁腐蚀或者母材的夹渣、气孔、裂纹等原因造成； 3.介质腐蚀。海洋环境腐蚀和有机物损坏等均可诱发海底管道腐蚀，腐蚀失效是海底管道失效的主要形式，所占比例达35％。引起海底管道腐蚀的因素包括：一是防腐层失效，各类涂层有其不同的适用环境，选用不合适的涂层不但无法起到保护作用，甚至可能加速管道腐蚀，防腐层局部脱离管道、防腐层局部刺破、防腐层在施工过程中损坏均可导致外部介质进入管道与防腐层之间的空隙，加快金属腐蚀；二是阴极保护失效，阴极保护方式通常分为牺牲阳极法和强制电流法，现场以牺牲阳极法居多，阳极材料的选择依据海泥成分变化而有较大不同，此外，阳极保护电位、电流密度、安装方式均会影响使用效果；三是管道自身缺陷，管道材料缺陷，制造缺陷，焊接缺陷，以及运输、铺设过程中产生的机械损伤也会加速管道腐蚀。因此，降低海底管道腐蚀泄漏风险的措施有：选择合适的防腐层材料；加强防腐层完整性检测，减少运输、铺设过程中的管道损伤。 4.断裂。海管断裂是最严重的海关事故类型，一般是由外力的强烈作用造成的，如船舶的锚链对管线持续拉伤。 二、维修方法 1.水下维修。水下干式高压焊接维修步骤为切除破损管段,在水下安装焊接工作舱(工作舱内配有动力电源, 照明、通讯、高压水喷射、起重、气源、焊接施工设备, 生命支持系统等)。工作舱内注入与该海域水深相同压力的高压气体, 形成干式环境后, 即可进行修复海管管端,安装短节, 实施水下干式焊接等作业。这种方法多用于管道不能在水面焊接, 但又要求保证管道原有的整体性能不改变, 或采用其他方法受到限制的情况, 以及对管道的附属结构进行维修时。 2.水下维修。不停产开孔维修主要针对由介质引起管道大面积腐蚀而出现的泄漏, 或由外力造成管壁局部凹陷影响清管作业但尚未变形的这类管道。采用这种方法的主要优点是, 油气田不需要停产即可实现管道的单封堵或双封堵开孔作业, 并且施工作业方法成熟。海洋石油工程股份有限公司对油田直径天然气海底管道进行不停产双封双堵维修, 就是成功一例。油气田不停产海管开孔维修步骤为:在管道的一端安装水下机械三通和开孔机, 在油气田不停产的情况下对管道开孔, 在管道的另一端进行同样的作业;水下安装封堵机和旁路三通;安装旁通管道;打开三文治阀, 用封堵机堵住需更换的管道,使天然气从旁通通过;将需更换的管段泄压, 并检查封堵的密封度;用氮气置换需更换管段处的天然气;在安全的情况下用冷切割锯切除需更换的管段;在管道的2 个切割端分别安装连接法兰,或冷挤熔法兰, 或Smart 法兰;测量2 个法兰间的长度, 并按此长度准备带球形法兰的管段;在油气田不停产的情况下安装球形法兰;调整平衡管道的压力;打开封堵头, 关闭三文治阀;旁通管道泄压后去除旁通管道;拆掉封堵机;放入内锁塞柄;封好盲板, 对海底管道冲泥区域进行海床表面的复原, 其中包括必要的砂袋覆盖。 3.法兰维修与外卡维修。法兰分为标准法兰、旋转环法兰和球形法兰等。标准法兰主要用于水面以上的管道更换段;旋转环法兰和球形法兰为水下法兰, 是海底管道破损后湿式维修的主要构件, 可调节管道在水下安装的角度和方向, 主要用于原有管道法兰联接处破损后的更换, 也可用于平管段破损后的联接维修。法兰维修程序、所用设备与机械连接器维修相似, 其优点是节省时间, 费用低。外卡维修主要用于破损较小(如裂纹、卡具蚀穿孔等)的管道, 但要求管道所上外卡段变形应在外卡的精度允许范围之内。采用这种修复方法方便快捷, 所用的船舶小, 费用低, 但它仅适用于管道操作压力等级和安全等级较低的管道。 4.应急抢维修。一是裂缝的抢维修。较深海域的裂缝可以采用水下机械连接器进行维修，较浅海域的裂缝可以采用水上焊接维修和水下常压干式舱焊接维修。对于水深大于50m的海底管道事故，可以采用饱和潜水或氦氧潜水结合水下机械连接器进行海底管道修复。水下机械连接器修复是将损坏的管段切除，在两个管道切割端上安装法兰机械连接器，利用法兰测量仪测量两个连接器端面之间的距离和尺寸，使其保持在同一直线上，将预制好的更换管段使用法兰进行水下对接、安装，对修复后的海管进行整体试压，合格后，对作业区域用沙袋回填、恢复。水上焊接维修是先把水下管道切断或切除破损段，然后把两个管端吊出水面, 焊接修复短节部分，做好NDT检验和涂层后，再把管道放回海底，即完成维修工作。如果海管管径适中，在0-15m的浅水区可考虑水上焊接修复。常压干式舱焊接维修采用简易沉箱的方式，在沉箱内对管道裂缝进行焊接维修，具体维修方式与水上焊接维修方式相似。常压干式舱焊接维修适用于0-10m水深的海域。对于较深海域的裂缝，可以采用机械连接器进行维修。对于较浅海域的裂缝可以采用水上焊接维修和干式舱焊接维修，干式舱焊接维修可以分为常压干式舱焊接维修和高压干式舱焊接维修。二是断裂的抢维修。若断裂所处位置水深为0-10m，可以考虑采用水下常压干式舱内焊接法兰维修的方案，对于水深小于20m的近岸段海管事故可以采用水上起管焊接法兰维修。若管道位于水深小于60m的海域，也可以采用水下高压干式舱维修。针对水深大于50m的海域可以采用饱和潜水或氦氧潜水结合水下机械连接器进行海底管道修复的方案。在对断裂或裂缝进行焊接修复时，应考虑到焊接产生的热量可使管内的油气发生闪燃甚至爆炸，这不仅对维修人员的生命造成了威胁，还对油田的
海底油气管道水下维修技术综述
海底油气管道水下维修技术综述 海底管道是海上油气田的重要基础设施，由于各种原因海底管道会出现损伤造成事故，需要及时修复，尽可能减少海底管道停输带来的各种损失，文章对海底管道维修水下技术和深水海底管道系统进行了介绍和分析，并对海底管道安全运行与维修提出了建议。 标签：海底管道；水下湿式维修；海底管道维修系统 随着海洋油气资源的不断开发，海底管道是海洋油气资源开发的重要基础设施之一，海底管网的规模不断增大，目前已超8000km。海底管道的安全对海上油气田正常运行至关重要，相对于陆地油气输送管道，海底管道长期暴露与恶劣的海洋环境，承受复杂的工作载荷、环境载荷及意外风险，具有极大的失效概率。研究表明第三方破坏、腐蚀、波流冲刷、海床运动、台风、材料焊接/结构缺陷、设计安装不当、操作失误等因素都可能造成海底管道失效[1-2]。对于海底管道一旦发生失效，就会造成巨大的油田停产、输送中断等方面经济损失，同时也会造成极大的海洋环境破坏，对被供应方造成影响。因此，在海底管道发生失效时，需及时进行修复，尽可能地减少因海底管道失效造成的各种损失。 发现海底管道发生失效和损坏一般是突发性的，由于每一条海底管线自身的工作状态、所处海洋地理环境都有所不同，采取维修的方法和手段也有所差异。目前，对于海底管道维修主要水上维修和水下维修。对于水上维修通常是将管道切断拖吊出水面，焊接修复后再放回海底，这种维修方法只适应于状态较好的海底管道，对海域工况有较为严格的限制，适应水深较浅。对于水下维修又区分为水下干式维修和水下湿式维修，水下维修技术相对于水上维修具有更大的适应能力，因此文章主要讨论水下维修技术。 1 海底管道水下干式维修 对于水深较浅的海底管道且具备一定条件的海底管道常采用水下干式维修，主要维修步骤为：通过多波束剖面声呐、磁探测仪及各种潜水检测结合的方法，确定海底管道泄漏位置，引导作业船舶就位，利用开挖设备对水下作业区域进行开挖，满足水下干式维修装备的就位与空间需求，并对管线泄漏点进行开孔封堵；干式维修装备就位与管线上部，U型口合拢，管道密封，将内部海水排出，形成一个干式作业环境，利用切割机具切开破损管道，然后管道组对、管道焊接、焊缝NDT检验，管道试压合格后，干式维修装备回收；作业区域海床进行回填掩埋。 水下干式维修效果可以保证原有管道整体性能不改变，但是该项技术焊接系统复杂，同时维修过程需要配置大量配套特种装备，如水下切割机具、大型起重船舶、焊接辅助机具等，对水深和作业海况都有一定的限制。国内研发过水下干式管道维修系统，曾在JZ20-2油田海底管道改线工程、CFD11油田海底电缆检测维修及复位工程、PL19-3油田WHPB平台靠船件拆除、涠洲11-4油田等依托
水下干式管道维修系统及其工程化应用
水下干式管道维修系统及其工程化应用 高峰房晓明刘春厚潘东民 海洋石油工程股份有限公司，天津塘沽，300451 摘要：“十五”期间，由海洋石油工程股份有限公司承担的国家863计划“渤海大油田勘探开发关键技术”领域——“水下干式管道维修系统”课题 研制获得成功，并在我国渤海湾、南海西部海底电缆检测和海底管道维 修依托工程中成功应用。本文重点介绍此套具有完全自主知识产权的海 底管道水下干式维修作业系统（包括其工作特点、系统组成、工作原理、 关键技术等）以及工程化应用与市场前景分析。 关键词：海底电缆海底管道干式舱干式维修浑浊水域水下开孔高压焊接作业机具 Submarine Dry Pipeline Maintenance System and Engineering Application Gao Feng,Fang XiaoMing,Liu ChunHou,Pan DongMin China Offshore Oil Engineering Company, Limited Gao Feng Fang Xiaoming Liu Chunhuo Pan Dongming Abstract：During the tenth five-year-plan period, “subsea dry pipeline maintain system”project which is undertaken by COOEC and belongs to national 863 plan BoHai big oil fiel dreconnoitre and exploitation key techniche domain has succeeded. This system has been succeedly applied in subsea cable inspection and subsea pipeline maintain support engineering of BoHai Bay, west of NaiHai. This paper introduces this subsea pipeline dry maintain work system (including work characteristic、system composition、work theory、key techniche etc) which has entire self-determination knowledge patent、engineering application and maket foreground analysis. Keywords：submarine cable,subsea pipeline,habitat,dry maintenance,feculent water, under water tapping,dry method welding,operation machine
课程设计实例-海底管道立管.
前言 经济的高速发展必然带来能源的大量消耗，寻求廉价而供应充足的能源已经成为各国经济发展的重大问题。科学技术的发展的现状表明：太阳能、地热能利用和开发还处于初级阶段，在能源消耗总额中占的比重也很少；核能正在发展，所占的比重正在逐渐提高，但也受到技术水平、铀矿资源的限制；在核聚变能量被工业大量实际应用以前，石油天然气等燃料仍然是社会使用的主要资源；而石油由于比较容易开采、运输和利用，就必然成为现代国民经济的重要支柱。世界上大量的政治、军事、经济的运动都是围绕石油问题进行的。勘探表明，在大陆架的39%地区含有油气构造，其储量占全世界石油的30%~40%。而美国的墨西哥湾、欧洲的北海、西亚的波斯湾、北非海域以及南中国海域、渤海海域都已成世界各国开发海洋石油资源的重要场所。目前在各大洲大陆架的不同工作水域有各种类型的近海工程结构物，主要应用于海底油气资源的勘探和开发。 海洋立管是浮式海洋平台与海底井口间的主要连接。作为海面与海底的一种连接通道，它也可用于固定式平台及勘探船。下端通过万向节与海底井口连接，其上端与平台或船舶底部的滑移节配合，这样，平台或船舶在波浪作用下发生任何可能的运动时，立管有足够的运动自由度随之运动，并在平台或船舶发生垂直震荡是改变其长度。立管本质上有两种，即刚性立管和柔性立管。海洋立管具有多种可能的结构，如顶张力立管（TTP）、自由悬挂的钢悬链线立管（SCR），惰性S立管，陡峭型S立管，惰性波浪立管、陡峭型波浪立管等。 立管的设计应该满足实际的海洋环境载荷，小直径的立管通常被固定在隔水套管中，海洋环境在核对其影响较小。较大直径立管科直接由平台支持置于海洋环境载荷中，此时，立管将同时承受内流体流动的作用和管外海洋环境载荷作用。立管所承受的海洋环境载荷主要有风、浪、流、冰和地震载荷等，其中波浪和海流是最重要的海洋荷载。并且受水流作用的工程结构都有可能发生涡激振动。 目前海中立管的动力设计计算并不考虑内流体的流动作用，这样设计是不合理的，也是不安全的。但由于知识与数据的缺乏，本设计将不对内流体的流动作用进行设计。