海底油气管道水下维修技术综述
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油气管道维抢修新技术方法概述摘要:目前,国内的油气管道维抢修技术仍大量地存在停输、钉木楔子、焊补丁等传统人工直接作业方法,而国际上目前除了传统的管道维抢修方法外,已经向机械化、智能化、机器人化管道维抢修方向发展了。
陆地管道和海底管道在油气能源输送中占据着绝对的数量级,本文将通过总结介绍国内外较新近的陆地和海洋管道维抢修技术方法,例如:双级封堵头、球形封堵头、管道内高压智能封堵球、机械三通/卡具、海洋机械连接器等,为管道维抢修从业者提供参考,共同促进我国油气管道维抢修的取长补短、快速发展壮大。
关键词:油气管道维抢修;陆地管道;海底管道;管道开孔封堵;ROV水下机器人1引言管道运输是一种高效、可靠、经济的油气输送方式,随着国民经济发展对油气资源需求的增加,安全可靠的油气管道输送系统,已经成为油气资源开采与输送的重要方式。
随着油气管道运营时间的增长,以及腐蚀、外力干扰和管道材料自身缺陷等诸多因素的影响,管道泄漏事故时有发生,管道应急维抢修技术及装备越发受到人们的关注与重视。
在油气管道的维修技术中,除了常规的管道泄漏封堵维修方法之外,通过技术的不断演变,逐渐地孕育出了多种新装备和新方法,不断的丰富着管道维抢修技术手段,并且由陆地管道维抢修向海洋管道维抢修进行拓展并成功应用。
2陆地管道维抢修新技术方法2.1双级封堵头[1]一般情况的带压封堵作业的封堵头为单级封堵头,对于内焊道较高的管道(直缝管或螺旋管)、天然气管道用单级封堵头的封堵效果很差,均会有不同程度的泄漏,因此在常规的封堵作业时,会增设下一个充气囊来保证单级封堵头出现泄漏时的密封补偿。
因此美国TDW公司设计开发出的双级封堵头,可解决上述问题。
双级封堵头的特点:(1)一级封堵头在行进过程中推扫铁屑保证二级封堵头的高压密封性;(2)达到工作位后,通过三通护板的平衡孔放气后检查二级封堵头的密封性,同时一级封堵头可形成双级密封,保证封堵严密性。
2.2球型封堵头针对传统的悬挂式封堵器难以一次成功封堵的缺陷,提出一种新型的球形双封封堵器[2],该封堵器具有球形一体化设计,在球形中部放置有两个通过液压缸压缩的密封胶筒,通过压缩密封胶筒使胶筒产生径向膨胀与管壁产生接触压力以达到主动封堵的目的。
海上油气管道干法维修技术及应用摘要随着我国海底管道服役时间的延长,由于腐蚀老化、海浪冲刷、渔民作业等原因,海底输油管道泄漏事故逐年增加。
本文论述了一种海上油气管道干法维修技术及工程应用情况。
关键词海底管道;维修工艺;干法维修中图分类号TB53 文献标识码 A 文章编号1673-9671-(2012)062-0114-01截止到2010年,我国海域铺设的海底管道已超过3?000 km。
“十二五”期间,仅中海油在油气生产、沿海天然气管网、LNG(液化天然气)输送等管道建设规模都将达到15?000 km。
但是,随着在役管道服役时间增长、海浪冲刷、船舶起抛锚作业、拖网捕鱼、操作不当、落物冲击、介质腐蚀等原因,海上油气管道的损伤或泄漏事故也在逐年增加。
仅2010~2011年就发生了2起海管破损事故,修复费用高达几千万元人民币,同时还对海上油气田生产产生了直接影响。
国际上许多著名的专业公司都拥有海上油气管道维修作业的能力和成功工程案例,如美国的State Oil、挪威的PipeCare等公司。
国外掌握着海上油气管道修复专利技术和装备,对我国只提供技术服务,不出售专利技术装备,设置技术壁垒。
2002年之前,国内海上油气管道维修工作只能委托国外专业工程公司进行,或与国外专业工程公司联合开展,国内公司仅初步掌握了海底管道湿法维修技术。
2002年10月,由国内海上专业工程公司牵头完成的国家“863”计划水下干式管道维修系统课题,于2006年11月在海上试验成功,打破了国外技术垄断。
其创新技术成果包括主作业舱及配套装备、水下开孔封堵设备、高压焊接工艺技术与自动焊接设备、水下专用配套机具设备等。
我国海上油气管道干法维修有了突破性进展。
1 基于干式舱的海上油气管道干法维修系统组成与工作原理1.1 系统组成基于干式舱的海上油气管道干法维修系统主要是针对我国渤海海域浑水环境条件,海上油气管道干法维修作业系统。
由主作业舱系统、配套高压焊接技术与装备系统、密封封堵技术与装备系统、水下作业机具设备系统等组成。
如何进行海底管道的测绘和维护海底管道是一种用于输送油气、水和其他液体或气体的重要工程设施。
它们通常被埋在海床下方,连接油田、矿场、城市等地点,起到关键的输送作用。
然而,由于海底环境的恶劣条件,海底管道的测绘和维护工作变得尤为重要。
本文将重点探讨如何进行海底管道的测绘和维护。
一、海底管道的测绘1. 海底地形测绘在开始建设海底管道之前,首先需要进行海底地形的测绘。
这是为了了解海底的地貌、地层情况以及海底地形的变化。
可以利用声纳、多波束测深仪等工具对海底进行测量。
这样可以为后续的管道敷设提供必要的地理信息。
2. 管道敷设前的预测和规划在进行海底管道敷设之前,必须对敷设区域进行前期预测和规划。
这包括确定海底地壳运动、地震活动、海流、潮汐等因素对管道的影响,以及选择合适的敷设路径和深度。
同时,还需要考虑到海洋生态环境和渔业资源等因素,避免对环境造成负面影响。
3. 测量与定位测量与定位是海底管道测绘的核心环节。
利用全球定位系统(GPS)等技术,可以对海底管道进行实时定位和数据收集,并生成精确的管道地图。
此外,还需要利用声纳、摄像设备和潜水员等工具,对管道进行物理检测和测量。
二、海底管道的维护1. 检查和清洗定期对海底管道进行检查和清洗是保持其正常运行的关键。
通过无人潜水器和遥控机器人,可以对管道进行目视检查,并使用高压水流清洗管道内部的污垢和沉积物。
同时,还需要及时修复管道上的损坏和漏水点,确保管道的完整性和可用性。
2. 防腐保护由于海水的腐蚀性较强,海底管道易受到腐蚀的影响。
因此,对海底管道进行防腐保护是不可或缺的措施。
可以采用环氧涂层、铸铁管道保护层、防腐涂料等技术手段,延长海底管道的使用寿命和安全性。
3. 灾害应对海底管道面临的灾害包括地震、海啸、风暴等。
在发生灾害时,需要及时采取措施来减少对海底管道的损害。
这可能涉及临时性的固定和加固工作,以确保管道的稳定性和可用性。
同时,在设计和建设阶段,也需要充分考虑到可能发生的灾害,选择合适的材料和建设方案。
海底管道水下连接器技术综述
王邦文;刘岱卫
【期刊名称】《现代制造技术与装备》
【年(卷),期】2024(60)3
【摘要】随着石油天然气能源开发逐步向海洋发展,海底管线作为海底石油天然气生产运输的重要枢纽,其安全性越来越受到关注。
采用水下管道连接器是目前国际上快速连接和修复海底管道的主要方法。
基于此,综述了国内外水下连接器的发展现状,分析了各类水下连接器的优缺点,并对其未来发展进行展望。
【总页数】4页(P122-125)
【作者】王邦文;刘岱卫
【作者单位】中交第三航务工程勘察设计院有限公司;浙江海洋大学石油化工与环境学院
【正文语种】中文
【中图分类】TM5
【相关文献】
1.海底油气管道水下维修技术综述
2.海底管道水下缠绕带补强修复技术验证与现场应用
3.海底管道水下抛石保护石料技术要求研究
4.海底管道外腐蚀复合材料水下缠绕补强修复技术应用
5.基于水下超声测距方法的海底管道屈曲变形测量技术研究
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海洋工程中的海底管道安装技术是海洋工程领域中的重要一环。
海洋工程包括了石油、天然气、水净化和电力传输等领域的开发利用,而海底管道则是这些领域中不可或缺的一种输送工具。
本文将从海底管道的设计、铺设和维护等方面,探讨。
首先,海底管道的设计是安装的关键。
设计师需要考虑到海底环境的复杂性和多变性,如水流、波浪、海底地理条件等。
同时,还要考虑管道所需承受的压力、温度和腐蚀等因素。
为了保证海底管道的稳定性和可靠性,设计师需要运用各种技术手段,如深水测量、地质勘探和数值模拟等,提前研究海底环境,并根据实际情况设计合理的管道方案。
其次,海底管道的铺设是安装的核心环节。
铺设过程中需要用到各种工具和设备,如海上起重设备、管道浮标、定位系统等。
如果海底地理条件较为复杂,需要采用先进的技术手段,如水下机器人或无人潜艇等,将管道准确地铺设在海底。
此外,还需要进行管道的连接和压力测试,以确保管道的完整性和耐压性。
最后,海底管道的维护是确保使用安全的重要环节。
海底环境恶劣,管道易受腐蚀和泄露的影响,因此需要定期进行巡检和维修。
目前,一些先进的技术已被应用于海底管道的维护中,如机器人巡检、遥感监测和防腐涂层等。
这些技术可以帮助工程师及时发现管道的问题,并采取相应的措施进行修复,确保管道的安全运行。
除了以上提到的设计、铺设和维护等关键技术,海洋工程中的海底管道安装还涉及到安全管理和环境保护等方面。
海底管道的安装往往需要进行多国合作,涉及国际海域和国内海域等不同区域,因此需要制定相关的国际标准和规范。
此外,海洋生态环境的保护也是不可忽视的,需要考虑管道对海洋生态系统的影响,并采取相应的环境保护措施。
综上所述,是复杂而重要的。
设计、铺设和维护等环节都需要技术人员的精心研究和处理。
随着科技的发展,未来将会更加先进和高效,为海洋资源的开发利用和环境保护做出更大的贡献。
海底油气管道安装与维护优化设计随着全球能源需求的增长,海底油气资源的开发已成为保证能源供应的重要手段。
海底油气管道作为连接海底油气井和油气加工设施的重要通道,承担着输送油气的关键任务。
为了确保海底油气管道的安全和高效运行,优化设计安装与维护工作显得至关重要。
首先,海底油气管道的优化设计需要充分考虑海底环境的复杂性和恶劣性。
海底的水压、温度、盐度等因素都对管道的性能和寿命产生重要影响。
因此,在设计阶段就应将这些因素纳入考虑并进行全面的评估。
此外,海底地形的不规则性也是一个挑战,因为管道需要穿越峡谷、山脉等地貌。
在优化设计中,还应采用高精度地形勘测和三维建模技术,以确保管道的安全铺设和减少环境影响。
其次,管道安装阶段的优化设计需要注重操作的安全性和效率。
安装过程中的错误和疏忽可能导致严重的事故和环境污染。
为了降低这些风险,可以采用以下措施进行优化设计。
首先,对安装工艺进行严格的风险评估和安全管理,包括建立安全操作规范和实施必要的培训,确保每位操作人员都具备足够的技能和知识。
其次,采用先进的安装技术和设备,如水下机器人、无人机等,可以提高工作效率并减少作业人员的风险。
最后,建立完善的沟通与监控系统,保证安装作业的实时掌控和信息共享。
这些措施将显著提升海底油气管道安装的安全性和效率。
在海底油气管道的维护过程中,优化设计可以提高前期监测、预测和修复的效率。
管道的日常维护包括监测管道的运行状态、检测和修复潜在的故障。
优化设计应注重以下几个方面。
首先,应加强对管道系统的实时监测和远程监控。
利用传感器和数据采集技术,可以实时监测管道的温度、压力、流量等参数,并通过云计算和物联网技术进行数据分析和预测,及时发现和解决潜在问题。
其次,应建立定期巡检和维修计划,及时处理管道的腐蚀、磨损和泄漏等问题,以延长管道的使用寿命。
此外,还应加强维修队伍的培训和现场技术支持,确保维护工作的高效执行。
综上所述,海底油气管道安装与维护的优化设计对于保证管道的安全和高效运行至关重要。
海底管道气体运输系统的维护与保养海底管道气体运输系统是一项关键的能源输送技术,广泛应用于石油和天然气行业。
为了确保管道的正常运行和安全性,维护与保养工作显得尤为重要。
本文将从管道系统检查、防腐蚀措施和事故应急响应等方面探讨海底管道气体运输系统的维护与保养。
首先,管道系统的定期检查对于维护和保养至关重要。
这包括巡视、检测管道的冲刷和清洁,并确保管道的完好无损。
通过巡视,工作人员可以观察到管道表面是否有锈蚀、裂纹或其他损伤,及时采取修复措施。
检测技术如超声波、磁粉和渗透试验等可以帮助检测隐患,及早发现潜在问题。
另外,冲刷和清洁是为了防止管道内部积聚杂质和水垢,保持管道的通畅性。
其次,防腐蚀是管道维护与保养中至关重要的一环。
由于海底环境的恶劣性质,管道容易受到海水腐蚀的影响。
为了阻止腐蚀的发生,采取防腐蚀措施是必不可少的。
一种常用的方法是给管道表面涂覆防腐涂层。
这种涂层能够形成一个物理屏障,隔离管道和海水,防止腐蚀的发生。
此外,还可以采用阴极保护技术,通过提供外部电流或附加阳极来保护管道。
这种方法能够在管道金属表面形成一个保护层,延长管道的使用寿命。
最后,建立一个高效的事故应急响应机制是确保海底管道系统安全的关键。
尽管有着完善的维护保养措施,但事故依然可能发生。
为了应对可能出现的问题,需要制定相应的应急预案。
这包括事故发生后的快速响应和紧急处理,以减少可能的损失。
在实施应急预案时,需要明确责任和任务分工,确保每个环节都能够迅速响应,减少事故对管道系统和环境的影响。
除了上述提到的三个方面,还有其他一些维护与保养方面的注意事项需要牢记。
首先是管道的轨迹管理。
管道轨迹管理是确保海底管道稳定运行的关键措施之一。
这包括对管道轨迹进行定期监测和检查,以便及时发现并纠正可能存在的偏离问题。
其次,需要对海底管道进行定期的清洁和维修。
海底环境中存在大量的海洋生物和沉积物,这些有害物质可能会堵塞管道或导致管道损坏。
定期的清洁和维修工作可以保持管道的畅通和完整性。
海底油气管道施工工艺优化及水下检测方法改进摘要:随着全球能源需求的不断增长,海底油气资源的开发变得越来越重要。
海底油气管道作为海底油气开发中重要的工程建设,其施工工艺和水下检测方法需要不断优化和改进,以确保施工过程的安全和性能的可靠性。
本文对海底油气管道的施工工艺进行了优化,并提出了改进的水下检测方法,以提高施工效率和管道性能。
一、引言海底油气管道施工是海底油气开发的重要环节,对于确保能源供应的稳定和可持续具有重要意义。
然而,海底环境的复杂性和海底油气管道施工过程中的挑战使得施工工艺和水下检测方法需要不断优化和改进。
二、海底油气管道施工工艺优化(一)预处理工艺优化在海底油气管道施工前,需要对海底地质和水文条件进行详细调查和评估,以确定合适的施工工艺。
同时,通过合理的预处理工艺可以减少施工中的风险和不确定性。
例如,采用多次测量和数据分析相结合的方法,对海底地质和水文条件进行全面评估,减少不确定性。
(二)施工方案优化根据实际情况,对海底油气管道施工方案进行优化,以提高施工效率和管道性能。
例如,在施工中采用先进的管道敷设技术,如水下焊接技术和纤维光缆技术,可以减少施工时间和成本,提高管道的可靠性和耐久性。
(三)施工过程优化在施工过程中,需要对施工队伍进行培训和指导,提高施工质量和效率。
同时,通过合理的施工计划和工艺控制,可以减少施工中的安全事故和质量问题。
三、水下检测方法改进(一)非破坏性检测技术传统的水下检测方法往往需要对海底油气管道进行开挖和切割,造成沉降和污染,对海洋生态环境造成一定的损害。
因此,需要引入非破坏性检测技术,如声纳和光纤传感技术,以实现对管道的准确检测和监测。
(二)多次维修检测传统的水下检测方法通常只能在施工完成后进行一次维修检测,无法实现对管道的实时监测。
而现代的水下检测方法可以将维修检测与施工过程相结合,实现多次维修检测。
例如,采用水下机器人和遥测技术,可以实现对管道的实时监测和维修。
滩浅海海底管道维修技术滩浅海海底管道维修技术摘要:文章阐述了埕岛油田浅海区域内海底管道漏点、外管变形及断裂的修复方法,为浅海海域海底管道修复施工提供了有益的借鉴。
关键词:埕岛油田;海底管道;水上修复技术;水下修复技术埕岛油田经过近20年建设,已具备较为完善的海底管网设施,截至2013年底,建成了海底输油输气管线300多公里,这些错综复杂的综合海底管网成为埕岛油田的动脉,实现埕岛油田高效生产及输送,在油田开发中发挥了至关重要的作用,为埕岛油田的高速发展和稳产增产奠定了基础。
随着时间的推移,一些海底管道的运营寿命已接近后期,由于自然因素和人为因素的影响,近几年海底管道故障出现的频率在逐年增加。
不同的损伤机理造成海底管道损伤的形式可以分为管道变形、穿孔泄露和破损断裂三种形式,针对这三种形式研究制定的海底管道修复技术,主要分为水上修复法、水下修复法、断裂或变形处打卡等施工方法。
1水上修复法施工技术水上修复法就是将管线的损伤位置用浮吊吊出水面,在水面上将损伤部分管段切除掉,再重新安装焊接新的管段的方法进行修复,水上修复法主要适用于新建管线且所处水域深度在20m之下的损伤处进行修复。
1.1施工前准备施工准备主要包括:施工船舶的改造、施工工艺措施的编制、焊接工艺评定的准备、机具材料的准备、管线现场勘察、海底管线的清淤和整条海管内的液氮置换。
1.2海上施工过程1.2.1浮吊在辅助船只的协助下就位于海底管线损伤位置。
潜水员将尼龙吊带缠绕至管线与抱杆相对应的位置,施工人员使用卡环将尼龙吊带与抱杆施放的钢缆相连接。
收紧绞车缆绳,潜水员下水探摸清淤确认起吊部分管线已经完全松动并达到起吊条件时,启动绞车管线开始起吊,起吊到一定程度时,停止绞车,潜水员继续探摸清淤,确认部分管线已经完全松动达到起吊条件时,启动绞车继续吊起管线,如此反复直至将管线起吊到船舷位置,并将管线固定于船舷。
1.2.2管线切割:管线固定在船舷边后,采用火焰切割将损伤处部分管段切割下来,套管切割长度控制在800mm左右,芯管切割长度在600mm左右。
海上油气开采设备的运维管理和维修技术海上油气开采设备是关乎能源国家安全和经济发展的重要组成部分。
为了保证设备的正常运转和延长设备的使用寿命,运维管理和维修技术变得至关重要。
本文将从设备运维管理和维修技术两个方面介绍海上油气开采设备的运维管理和维修技术。
一、设备运维管理1. 设备定期检查与维护海上油气开采设备的运行环境复杂,处于恶劣的海洋环境中,因此定期检查和维护是确保设备正常运行的基础。
定期检查包括设备内部和外部的检查,包括但不限于设备结构、润滑系统、冷却系统、电气系统等。
维护工作主要包括设备冷却系统的清洁、润滑油和润滑脂的更换、设备电缆和连接器的检查和更换等。
2. 应急维修的准备工作海上油气开采设备在运行过程中可能出现突发故障或意外损坏,因此应急维修的准备工作至关重要。
运维人员应及时备齐必要的备件和工具,并进行培训,以确保能够迅速地应对设备故障并进行修复。
此外,应急维修方案的制定和应急资源的调度也是必不可少的。
3. 运维数据的管理与分析海上油气开采设备的运维管理需要对设备运行状态进行监测和分析。
通过收集、记录和分析运维数据,可以及时了解设备的运行情况,发现潜在问题并采取相应措施。
运维数据可以包括设备的运行时间、温度、振动等指标,通过数据分析,可以预测设备的维护需求,提前准备和计划维护工作。
二、维修技术1. 故障诊断与排除海上油气开采设备故障的排除是维修技术的核心工作。
维修人员需要具备故障诊断的能力,通过观察设备运行情况、分析运维数据,辨别出故障的原因和位置。
排除故障需要维修人员熟悉设备的工作原理和结构,并掌握相应的维修技术。
2. 维修工艺与方法海上油气开采设备的维修工艺和方法需要根据设备的特点和维修需求进行选择。
维修工艺包括拆卸和组装设备的步骤和方法,维修方法包括修复、更换和调整设备的具体操作。
维修过程中,维修人员需按照规定程序进行操作,并确保维修质量和安全。
3. 维修记录与经验总结维修记录和经验总结是维修技术进一步提高的重要参考。
2019年1月423海底管道损伤形式及原因深水海底管道维修技术 海底管道维修技术及应用现状5 国外海底管道维修技术1 业务简介业务作业领域包括陆地、登陆端及浅滩、浅水、中深水、深水和超深水管线维抢修作业及其他领域(如立管、膨胀弯等)的管道工程作业。
作业领域一、业务简介陆地管线浅水(10-60m)立管、膨胀弯安装、复合管(双金属、金属涂层)、软管、脐带缆、电缆修复等围堰、干式舱修复“无人”湿式修复平管起吊修复、湿式修复土方开挖、障碍物跨越“有人”湿式修复其他领域登陆段、浅滩及极浅水中深水(60-300m)深水及超深水(300-3000m)管道工程专业主要负责海管海缆的应急抢修、常规维修、改线、废弃管段回收等方面业务的实施。
业务能力常规维修ü不停产缺陷点查找ü不停产缺陷点修复ü停产缺陷管段更换ü海底电缆维修其他管道工程ü管线弃置及回收ü管道改线回接ü管线扩容ü软管铺设/维修应急抢修ü泄漏点应急查找ü泄漏管线应急封堵ü断裂管段应急更换ü维修管线临时复产ü海底电缆抢修特种作业ü大尺度悬跨处理ü双层管密度探测及保温失效处理ü超深超宽超硬作业面开挖一、业务简介423海底管道损伤形式及原因深水海底管道维修技术 海底管道维修技术及应用现状5 国外海底管道维修技术1 业务简介二、海底管道损伤形式及原因海管损伤原因及损伤形式。
由于各种原因:如运行状态超出设计范围、船舶起抛锚作业、拖网捕鱼、冲刷以及操作不当、落物冲击、介质腐蚀等都会使海底管道受到损伤或发生泄漏。
海管损坏的类型大致可以分为穿孔泄漏、变形损伤、裂缝大漏和折断。
二、海底管道损伤形式及原因(1)穿孔泄漏海管泄漏点未发生变形,如腐蚀或焊接缺陷造成的泄漏;对于此种泄漏或腐蚀缺陷,一般采取安装封堵卡具的方式进行维修。
海底管道施工与维护关键技术海底管道是连接陆地与海底的重要通道,它在现代化社会中扮演着重要的角色。
海底管道不仅可以输送能源资源,还可用于通讯和传输数据。
由于其特殊的地理位置和环境条件,海底管道的施工和维护是一个复杂而繁琐的过程,需要应用一系列关键技术。
首先,海底管道施工需要考虑到水下条件的复杂性。
水下的压力、水流、浪涌等因素对于管道的布置和维护都起着重要的影响。
因此,在施工之前必须进行详细的水下勘探和测量,以确定最佳的布管方案,确保管道能够经受住水流和海底压力的考验。
同时,还需要使用特殊的工具和设备来进行施工,如水下切割器、潜水作业艇等,以确保施工过程的安全和高效。
其次,海底管道的材料选择也是至关重要的一步。
为了保证海底管道的长久运行和抗腐蚀能力,应选择材质优良、耐腐蚀性强的材料。
目前常用的管道材料包括碳钢、合金钢和塑料等。
碳钢和合金钢具有较高的强度和耐腐蚀性,适用于输送高压和高温介质;而塑料管道则具有重量轻、耐腐蚀和施工方便等优点,适用于海底较浅的区域。
此外,海底管道维护也是确保管道长期安全运行的重要环节。
维护工作主要包括日常巡检、修复和防腐保温等。
巡检工作可以通过现代化的遥感技术和水下机器人等设备进行,及时发现管道的磨损、腐蚀和泄漏等问题,并采取相应的措施加以修复。
同时,对于长时间不使用的海底管道,还需要进行定期的防腐保温处理,以减少因氧化和腐蚀而造成的损坏。
另外,海底管道的安全监测也是必不可少的。
由于海底环境的特殊性,海底管道可能会面临地震、海啸、地质灾害等多种风险。
因此,需要通过安全监控系统来实时监测海底管道的运行状态,及早发现并处理潜在的安全隐患。
监测系统通常包括压力、温度、流量等传感器,以及数据传输和分析系统,可以对管道进行全方位的监测和控制。
总的来说,海底管道施工和维护关键技术的应用是确保海底管道长期安全运行的重要保障。
通过水下勘探与测量、合适的材料选择、维护工作和安全监测等一系列措施,可以保证海底管道能够在复杂的水下条件下安全可靠地运行。
海底管道维修方法综述
刘春厚;潘东民;吴谊山
【期刊名称】《中国海上油气》
【年(卷),期】2004(016)001
【摘要】海底管道是海上油气田开发、生产与油气外输的主要生产设施,目前海洋石油总公司铺设的海底管道总长度已超过2000km,进入20世纪90年代后,由于各种原因,如管道运行状态超出设计范围,船舶起抛锚作业,拖网捕鱼碰撞,海底冲刷以及施工操作不当,落物冲击,介质腐蚀等,相继出现海底管道损坏事故,其损坏形式多种多样.根据海洋石油总公司在役油气田海底管道的维修实践、海底管道损坏情况及海况特点,介绍几种海底管道维修方法,并对海底管道的安全运营提出建议.
【总页数】4页(P59-62)
【作者】刘春厚;潘东民;吴谊山
【作者单位】海洋石油工程股份有限公司;海洋石油工程股份有限公司;海洋石油工程股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TE5
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1.基于改进模糊层次分析法的海底管道维修方法研究 [J], 陈文洁;余建星;徐立新;李志刚;常立勇;赵志恒
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因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
海洋工程中的海底管道布置与运维海洋工程是指在海洋里进行的各类工程项目,其中海底管道布置与运维是海洋工程中的重要一环。
海底管道是将油气、水等物质从陆地输送至海洋深处或者相反的一种输送方式。
它被广泛应用于海上油气开采、深海水源供应、海水养殖等领域。
本文将探讨海底管道布置的选择与海底管道的运维工作。
海底管道布置是海洋工程中的重要环节之一。
海底管道布置的首要任务是选择合适的布置路径。
布置路径应当避开海底地震区、海底火山区、海底地形复杂区等地理环境不利因素。
经过详细勘测和多次评估之后,选择出的合适路径应当符合建设工期要求、施工难度可控。
另外,海洋环境对海底管道的布置也有着重要的影响。
海洋环境可以分为浅海、中海和深海。
浅海由海岸线到水深200米以内,中海为200-1000米之间,深海为1000米以下。
根据不同的海洋环境,需要选择适合该环境下的海底管道材料。
浅海区域由于海水浪潮较大,需要使用具有抗浪潮性能的材料;中海区域需要使用具有较好抗压能力和耐腐蚀能力的材料;而深海区域还需要具备更好的抗水压能力和防腐蚀能力。
因此,在选择海底管道材料时需要考虑到不同的海洋环境。
海底管道的运维工作同样是海洋工程中不可或缺的一部分。
运维工作主要包括巡检、维护、修复等方面。
巡检是通过使用无人潜水器或者遥感技术对管道进行全面的检查,主要目的是发现潜在的问题和隐患,确保管道的安全运行。
维护工作主要是针对海底管道的腐蚀、磨损等问题,通过定期清洗和涂覆保护层来保持管道的良好状态。
修复工作是在管道发生破裂或者泄漏等问题时进行的,需要迅速响应和修复,以确保管道的安全可靠。
海底管道运维工作中,可靠的监测系统也是必不可少的。
监测系统可以实时获取管道的运行状况,包括温度、压力等参数的监测,以及泄漏等安全事件的报警。
通过监测系统,可以及时发现并处理管道运行中的异常情况,提高管道的可靠性和安全性。
此外,随着海洋工程的不断发展,一些新技术也被应用于海底管道的布置和运维工作中。
海底管道修复技术浅析摘要:海底管道由于其自身运行环境的特殊性,风险大,失效效率高。
一旦出现泄漏,不仅造成油田生产中断,而且会造成海洋环境污染,更会对下游终端用户的正常生产和生活造成不利影响。
本文以平湖外输原油管道项目为例,介绍抛锚致管道破裂情况的抢修技术。
通过该项目案例,系统介绍海底管道维修技术,总结项目实施中的经验教训,对以后海底管道应急抢修项目提供技术参考。
关键词:海底管道修复平管起吊SMART法兰一、项目背景东海平湖油气田位于上海东南方向约400公里的大陆架上,在油田的中心位置设立生产综合平台一座,其位置为29°04′49″N,124°54′47″E。
平台生产的轻质原油和天然气分别由10″的原油管道和14″的天然气管道输送至浙江岱山岛的原油中转站和上海南汇的天然气处理厂。
其中原油海底管道部分长约304公里。
表1-1 海管主要设计参数2012年8月,在11号台风“海葵”期间,管道因外力破坏发生断裂。
海管的运营方立即采用水下探摸、路由检测、船舶巡查等方式开展管道漏点查找,于2012年8月15日在油管KP26.863处水下探摸到第一个断口,并于11月16日在油管KP52.977处水下探摸到第二个断口。
二、海上施工1.平管起吊修复方案平管起吊修复方案是利用工程船舷吊将破损海管分别提升至舷侧,在水面上进行破损段切除,法兰焊接后在水下进行管段回接。
将海底管道提升至水面进行法兰焊接,解决了水下焊接法兰面的难点,同时改变了必须从国外购置机械连接器等关键备件的局面,是浅水区域海底管道抢修的最佳方法。
根据潜水员水下探摸,第一个断口管道断裂处有1.8米宽的沟槽,该处最大水深24米,海管断裂两端相距2.45米,海管南北方向偏离原路由8米,海管变形移位管段长约54米,管端变形,因此决定采用平管起吊修复方案。
平管起吊修复海底管道作业程序如下:1.1管线挖沟作业。
根据平管起吊模拟计算结果,确定海底管道提升后的着泥点距离,利用挖沟机沿管道路由开挖,以满足起管作业所需管道暴露长度要求。
海底石油管线铺设中的维护和检测方法提纲:一、海底石油管线维护和检测的重要性二、海底油管线维护和检测的工程手段三、海底油管线维护和检测的设备技术四、海底油管线维护与检测的风险和应对措施五、未来海底油管线维护和检测的趋势一、海底石油管线维护和检测的重要性随着石油勘探和开采技术的不断发展,海底油田的开发越来越成为不可或缺的一种方式。
而海底石油管道的铺设则是其中最为关键的环节,它的稳定运行直接关系到海底油气开发的安全和效率。
然而,海底石油管线的运行环境复杂且恶劣,常常受到海洋环境、气候、生物等多种因素的影响,因此其维护和检测显得尤为重要。
海底油管线的维护和检测能有效地检测管道存在的各种问题,保障管道的安全和正常运行。
首先,管道在运行过程中容易受到撞击、腐蚀、磨损等因素的影响,对其做好维护无疑可以延长其使用寿命;其次,通过定期检测可以了解管道的实时情况,早期发现和解决问题,从而使得故障率降低,减少不必要的人力和物力浪费。
二、海底油管线维护和检测的工程手段为了保障海底油管线的可靠性和安全性,需要使用一系列有效的工程手段进行维护和检测。
主要包括以下工程手段:1.定期巡视定期对管道进行巡视是保证海底管道安全稳定运行的重要手段之一。
这种巡视其实就是利用水下摄像机等设备进行检测,对管道表面的美状、管道桩基的稳定性进行检测,同时对管道的防护层、厚度等指标进行监测。
运用先进的探测设施,如潜水艇,可以使巡检工作更加准确和高效,提高维护质量。
2.观测井内检查观测井内检测是管道维护和检测中一种主要的手段之一。
通过在管道中安装观测井口来对管道内部状况进行观察,同时配合各种实验数据进行分析,寻找管线故障根源。
3.无损检测无损检测技术研究是海底油管线维护和检测的重要发展方向。
这种方式暨无需伸入管道内部, 只需用射频、磁感线、超声波等手段在管道表面进行扫描即可。
通过这样的手段, 可以精确测量管道厚度, 分析裂纹痕迹,了解管道运行情况,从而有效地减少了较为严重的管线故障的发生。
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
工程中应用[3]。国外目前采用该种方式的维修应用较少。
2 海底管道水下湿式维修
对于海底管道水下湿式维修又可区分为不停产开孔维修、停产维修。不停产
开孔维修主要针对管道出现腐蚀泄漏但未发生变形,维修步骤为:在管道安装水
下机械三通和开孔机,在不停产的情况下对管道开孔,安装封堵机和旁路三通,
利用封堵机堵住需更换的管道,油气介质从旁路通过,冷切割切除需更换的管段,
安装连接法兰、球形法兰及管段,打开封堵,旁路泄压,拆除封堵机,管道恢复,
海床复原。
停产维修主要包括机械连接器维修与外卡维修。机械连接维修主要包括一系
列管段固定和机械密封的构件,长度可以调节,并可与各种法兰配套,适应于各
类海域、水深和作业要求,具有维修时间短费用低等特点。外卡维修主要用于破
损较小(裂纹、腐蚀穿孔)的管道,管道外卡应在精度允许范围内,适应于管道
压力等级和安全等级较低管道[4]。主要步骤为:管道破损处海床清理,切割机
具切除管道破损管段(外卡维修不用切除但须清理受损管道表面),管道修复短
节(或卡具)就位,安装更换,管道恢复,海床复原。根据作业水深的不同,修
复过程使用潜水员或水下机器人配合机具就位和水下作业。
国外目前以水下湿式维修为主,主要为国家几家海洋工程公司所掌握,其海
底管道修复連接器能适应各种类型的海底管道,具有代表性的主要有墨西哥的
Oeeaneering公司、美国T.D. Williamson、美国的Hydratight公司以及QCS公司,
这些公司都具有成熟技术与产品,且都有成功的工程实际应用[5]。国内水下湿
式维修技术处于发展阶段,基本通过与国外公司合作的方式进行。如渤西油田直
径天然气海底管道的不停产双封双堵维修[4]、东海平湖油田输气管维修、南海
西江24-3油田海管维修等。
3 深水海底管道维修系统
上世纪70年代国外开始了深水油气田勘探开发,特别是墨西哥湾和北海,
主要的深水管道也集中于此,经营此油气田的大型公司,为了防备飓风或者发生
其他不可预料的情况导致管道失效而中断输送时,系统和设备能够快速运至现场
并进行抢修,降低各类损失,由Sonsub、Oceaneering、Oil States、Statoil等公司
设计和制造了深水海底管线维修系统(Deepwater Pipeline Repair System,简称
DPRS)及其所需的主要设备和工具[6]。2005年在Katrina飓风影响中,Mars油
田TLP的主要出油管线和输油管线损坏后,使用DPRS抢修得到快速复产,证
明了DPRS的重要性和必要性。
一套完整的DPRS主要包括夹具、法兰、跨接管膨胀弯、提管设备、吹泥泵、
管线切割设备、管线终端修理工具、管线回收工具、混凝土加重层或FBE涂层
清除工具、焊缝清除工具、连接器、龙门托架、焊接设备、管线终端测量系统等。
完成深水海底管线维修还需要ROV作业、饱和潜水作业、DP支持船等的支持;
此外,还需要使用索具、进出坞吊、隔离液压动力模块、管线脱水装置、海上动
力站等辅助设备[7]。
1987年,美国 Mohr 工程公司发起组建了浅水海底管道维修联盟,为成员
多为油公司和油气输送商,联盟为成员出现管道损坏的紧急情况下提供所需设
备,从而降低管道停产、停输的损失。这为深水海底管道运营商提供了参考,更
多公司组成联盟共同拥有DPRS。2004年,Stress Subsea工程咨询公司组建深水
海底管道紧急维修响应系统联盟,拥有系列堵漏夹具、膨胀弯和连接器,可以应
对1000ft-10000ft水深范围内4”-24”的深水海底管道的维修,存储于墨西哥湾,
供联盟内成员使用,从而解决了深水管道维修停产、停输时间长的问题。
国内海底管线以浅水为主,深水管线较少,对于DPRS相关研究和应用还处
于起步阶段,但对海底管道维修系统的需求还是迫切,如南海A3油田海管抢修
由于维修技术、工具和设备的储备不足,导致原本计划1个月的抢修工作历时近
3个月才完成,且对部分漏点只实现了临时性修复,损失巨大[7]。随着我国深水
油气田的开发和深水海底管道发展,也需加强DPRS相关装备研制,尽早形成自
有的海底管道维修联盟,实现资源共享,提高设备利用率。
4 结束语
海底管道是一个系统工程,为保证管道安全运行,应从海底管道设计、制造、
运行、检测、评估、维修等各个阶段进行综合管理,形成海底管道完整系统。另
外,应加强定期对海底管道进行检测,及时发现管道存在的各种几何缺陷、腐蚀、
变形、外力损伤、悬空、冲刷等,进行评估及时发现海底管道潜在的问题并进行
相关治理与修复。在海底管道维修系统和联盟未形成前,应根据管线运行状态和
检测数据,结合损伤出现的频率,制定不同的维修预案,对重要的海底管道建立
对应的维修备件库,当发生海底管道损伤时,可及时提供相应的维修配件,缩短
整个维修周期,有利于降低由于海底管道事故带来的损失,减少海洋环境污染。
参考文献
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