下载文档原格式
埕岛油田海洋用高压复合软管施工及检验方法探讨摘要：海底管道是油田海上产油输送上岸的主要渠道。
海底管道悬空是发生事故的主要原因，据统计，超过80%的海底输油管线以及40%的海底注水管线存在悬空隐患。
复合软管可有效地解决海底管道悬空问题。
本文重点介绍了海底高压复合软管的施工方法及检验要求，并对关键工序的检验提出了措施建议。
关键词：管道悬空复合软管检验关键工序1工程概况埕岛油田自1993年进入规模开发以来，于1999年建成了我国第一个200万吨级浅海大油田，2011年全年共生产原油260.63万吨，天然气交气量1亿立方米。
海底管道是埕岛油田海上产油输送上岸的主要渠道。
钢制海底管线在大面积冲刷、土体塌陷、土体液化等因素作用下都有可能出现局部悬空现象；此外，裸露海底管线的存在改变了原流场形态，海底管线附近水动力加强造成的局部冲刷也可能使硬质海底管线出现局部悬空现象。
钢制海底管线悬空可能会在波流水动力作用下出现静力破坏，也可能在涡激振动长期作用下出现疲劳破坏。
这种非设计性荷载给硬质海底管线安全运行带来严重隐患。
海底复合软管是由不同功能层组成的复合管线，具有优良的耐腐蚀性、挠性、抗疲劳性以及安装简便、可重复利用等优点，在国外正逐步取代传统钢质海底管线。
复合软管的最高脉冲压力可为工作压力的5倍，安全系数高。
cb1a-cb1d平台海底注水管道路由总长约720.4m，设计寿命20年，输送温度5℃～70℃，工作压力16mpa。
立管部分采用双层管结构，水平管段部分采用海洋用高压复合软管，内径φ140mm，长度680米，最小弯曲半径4.2m。
海洋用高压复合软管与钢管间用焊接方式连接。
2.海洋用高压复合软管的特点及检验2.1高压复合软管结构骨架层：海洋软管在使用过程中，会受到外界海水压力或环形空间渗透气体压力的作用，当海洋深度较大时可能将海管压溃，造成海管的损坏，通常软管会设计专门的骨架层防止软管压溃。
抗压层：软管输送介质压力是本项目软管设计的主要考虑因素，也是通常软管设计需要考虑的主要因素，通常海洋软管承受内压主要依靠抗压层。
海底隐患治理措施方案介绍海底隐患是指在海底的各种暗礁、沉船、废物等障碍物，对航行安全构成潜在威胁的现象。
随着海洋经济的发展以及航运业的繁荣，海底隐患的治理变得尤为重要。
本方案将介绍一系列可行的海底隐患治理措施，以确保航行安全和海洋环境的保护。
1. 海底勘测和监测技术的提升海底隐患治理的第一步是对海底情况进行准确的勘测和监测。
目前，利用声纳和卫星遥感等技术可以获得高精度的海底地形和隐患信息，但还需要进一步提升技术水平，实现实时监测和预警能力。
1.1 引入新型勘测设备发展新型的海底勘测设备，如多波束声纳和激光雷达等，提高勘测的精度和效率。
这些设备可以快速探测海底地形，准确测量隐患的尺寸和位置，为后续的治理工作提供数据支持。
1.2 发展数据共享平台建立海洋相关部门之间的数据共享平台，实现实时的海底隐患监测和信息共享。
通过综合分析勘测数据和船只报告的隐患信息，能够更准确地了解海底的风险点，并及时采取相应的措施进行治理。
2. 海底隐患清理和治理海底隐患治理的主要目标是清理和消除对航行安全构成威胁的障碍物。
2.1 清理沉船和废弃物对于沉船和废弃物等大型隐患，应采取专门的清理措施。
这包括利用潜水器等设备对隐患进行勘测，使用起重机和切割设备进行清理，确保海底通道的畅通。
2.2 预防和治理暗礁暗礁是较为常见的海底隐患，对船只航行造成较大的威胁。
因此，应加强预防和治理暗礁的工作。
通过定期巡航和勘测，及时发现和标记暗礁的位置。
并利用爆破技术或人工摆渡等方式，消除潜在的暗礁威胁。
2.3 加强监管力度加强对海底隐患的监管力度，及时处理违法行为。
建立健全相关法律法规和标准，明确责任主体和执法机构。
同时，加强巡航和巡查力度，确保违法行为的及时发现并进行处理。
3. 海洋环境保护在进行海底隐患治理的同时，要注重保护海洋生态环境，避免治理措施带来的不良影响。
3.1 增加环境评估程序在治理海底隐患之前，进行充分的环境评估，确定治理措施对海洋生态的影响。
第20卷 第6期 中 国 水 运 Vol.20 No.6 2020年 6月 China Water Transport June 2020收稿日期：2020-02-12作者简介：高 峰（1985-），男，深圳海油工程水下技术有限公司水下工程师。
海底管线保护技术方案高 峰，夏宝莹，齐红波，齐兵兵，伍业盛，曲健维（深圳海油工程水下技术有限公司，广东 深圳 518067）摘 要：在海洋油气开采工程中，常需要铺设大量的海底管线用于油气、化学介质输送等。
为减少复杂海洋环境和各种人为因素对海底管线的损伤，需要对海底管线进行相关的保护设计。
通过分析几种常用海底管线保护技术方案的优缺点，明确选择方案时应考虑的因素，可为保护方案设计提供更好的指引。
关键词：海底管线；保护；技术方案中图分类号：U656.3 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2020）06-0241-02引言海底管线是海洋油气工程的生命线和大动脉，如图1。
由于受到复杂的海洋环境（如海床起伏、海流冲刷）和各种人为因素（如海上施工、渔船拖网、船舶抛锚）等影响，导致海底管线存在悬空弯曲、振动疲劳、外表破损等各种损伤的风险，这些损伤常常带来很大的影响，轻则造成油气田停产，重则污染海洋环境。
因此，对海底管线生命周期内进行保护设计至关重要。
图1 海底管线一、常用保护技术方案介绍 1．对管线底部安装支撑对管线底部安装支撑的保护方案，其基本原理是：通过管线底部安放的支撑结构，减小管线悬空处的悬跨长度，使其满足小于设计长度的要求，从而对管道的受载稳定性和安全性起到保障作用。
通常采用的底部安装支撑技术包括水泥沙包填充、钢结构支撑、水泥灌浆支撑等。
2．对管线覆盖或遮蔽保护这一类保护方案主要通过采用挖沟机（犁）挖沟后放置管线再回填覆盖，或向管道上方抛投砾石等材料、放置水泥压块或保护罩的方式，对管道进行直接覆盖保护，使管线不再裸露在海床上，形成了对管线较彻底的保护，如图2。
海底管道施工措施方案1. 引言海底管道是沿海岸线或海底连接两个地点的管道系统，用于输送液体或气体。
在进行海底管道的施工过程中，需要采取一系列的措施来确保施工的顺利进行，并保证管道的安全稳定运行。
本文档旨在提供一种海底管道施工措施方案，以指导施工人员进行工作。
2. 施工前的准备工作在施工前，需要对海底管道进行详细的调查和评估，包括海底地质情况、水文气象条件、海底生物环境等。
同时还需要制定工程计划，明确施工的时间和工序，确定所需的人员和设备。
2.1 地质勘探地质勘探是为了了解海底地质情况，包括海底地层、地质构造、地下水位等。
可以通过使用声纳、地质雷达等设备进行勘探。
2.2 水文气象条件评估水文气象条件评估是为了了解海底水流、潮汐和风浪等情况。
可以通过使用流速计、温度计等设备进行评估。
2.3 海底生物环境评估海底生物环境评估是为了了解施工区域的海洋生物种类和数量，以便采取相应的保护措施。
可以通过使用潜水员进行观察或使用水下摄像机等设备进行评估。
2.4 工程计划制定根据前期的调查和评估结果，制定详细的工程计划，包括施工时间、工序、人员安排等。
2.5 人员培训对参与施工的人员进行必要的培训，包括安全操作规程、应急措施等内容。
3. 施工过程3.1 管道敷设根据工程计划，选择合适的敷设方法进行管道敷设。
常用的敷设方法有直接敷设和沉管敷设。
在选择敷设方法时需要考虑到地质情况、水文气象条件以及海底生物环境。
3.2 管道焊接管道敷设完成后，需要进行管道焊接。
确保焊接的质量和密封性，以确保管道的安全运行。
3.3 管道涂层对焊接完成的管道进行涂层处理，以防止腐蚀和损坏。
常用的涂层材料有防腐涂层和绝缘涂层。
3.4 管道保护对管道进行必要的保护措施，包括设置防护套管、防护网等，以保护管道免受外部冲击和损坏。
3.5 管道安装根据工程计划，使用合适的设备将管道安装到预定位置。
确保管道的牢固和稳定。
3.6 管道测试管道安装完成后，进行测试以确保管道的质量和可靠性。
滩海油田海底管道悬空治理
邵怀海;胡洪勤;徐政峰
【期刊名称】《石油规划设计》
【年(卷),期】2003(014)006
【摘要】以埕岛油田CB251C-CB251D海底注水管道泄漏事故为例,分析了海底管道泄漏的原因.经过比选提出了水下支撑法.其主要作用是减少管段的悬空长度,避免管道在水流作用下出现共振;推出了管道临界悬跨长度的计算公式,并对支撑桩的位置进行了分析.
【总页数】2页(P27-28)
【作者】邵怀海;胡洪勤;徐政峰
【作者单位】胜利油田胜利工程设计咨询有限责任公司;胜利油田胜利工程设计咨询有限责任公司;胜利油田胜利工程设计咨询有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】TE97
【相关文献】
1.关于改进仿生水草海底管道悬空治理效果的探讨 [J], 刘国强;张乐民
2.海底管道悬空防护与治理措施浅谈 [J], 庄丽华;阎军;李成钢
3.南堡油田1号构造区海底管道裸露悬空段治理措施经济性评价 [J], 张彦龙;王长军;张书红
4.海底管道悬空治理数值模拟 [J], 单潜瑜;白兴兰
5.海底管道悬空治理数值模拟 [J], 单潜瑜;白兴兰
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
79海底管道是海上油气田的生命线，对海上油气田的开发、生产与产品外输起着关键的作用。
随着海洋石油的开发向大型化及深水化发展，海底管道遇到越来越复杂的海洋工程环境，为保证海管安全，设计单位对海管的保护提出了较高的要求。
海底管道出现悬跨有多种原因，铺设过程中海床凹凸不平，建成后海流冲刷和海浪冲击以及管道变形等都极有可能形成悬跨。
海底管道悬跨是诱发管道疲劳的主要因素，因此在海上油田开发建设过程中，在设计和服役阶段要考虑管道悬跨的问题。
在设计阶段要尽量避免管道悬跨，若设计阶段不可避免，则在管道服役阶段要及时解决，避免管道破损。
本文根据公司近年项目中采用的悬跨处理方法，对常用悬跨处理方法进行归纳和对比，以期对未来相关项目提供经验。
1 悬跨产生的原因及危害海底管道悬跨是指出现在海底管道上且与海床表面不直接接触的悬空段，由于海床表面的不均匀性、沙波沙脊以及海流对海底的冲刷作用都可能导致海底管道形成自由悬跨（见图1）。
海底管道悬跨现象是其安全运营的重大潜在隐患，根据设计的要求，如果悬跨长度超过设计值，那么在管道自身重力已经海流冲击力的作用下，管道内部应力幅值将增大，从而导致管道屈曲或者变形，在一定条件下，管道还会产生涡激振动，严重时将导致管道断裂，给生产造成重大损失，同时带来环境污染。
图1 海底管道悬跨2 悬跨处理方法海底管道悬跨给海管的正常生产造成了极大的安全风险，因此对于超出允许距离长度的悬跨，需要进行技术处理。
目前海管悬跨治理措施主要有吹泥沉降法、抛石法、管底安装支撑法、安装人工水草法等。
2.1 吹泥沉降法吹泥沉降法就是利用水流的冲刷力将悬跨两肩逐渐削短，使海管沉降，以达到消除悬跨要求。
该种方法通过悬浮式喷射挖沟机对悬跨高点进行削坡，从而使地貌平整，即通过高压水喷射将海底管道下面的土壤冲开形成沟槽的方法，海底管道沉入沟槽后，通过海流或波浪的运动将位于沟槽旁的扰动土壤回填。
喷射式挖沟机适用于沙土和剪切强度低于50kPa的软粘土，它能将海管埋设到海底泥面以下，可有效防止海底管道的外部损伤，但是工程费用较高，施工风险高，需要对管道进行挖沟应力分析，且受天气影响较大。
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。
海底管线保护技术方案发表时间：2020-09-09T14:28:21.570Z 来源：《基层建设》2020年第13期作者：王曰坤[导读] 摘要：在电解质中，金属的腐蚀过程是电化学过程，称为金属的电化学腐蚀。
天津德瑞安海洋工程有限公司天津市 300462摘要：在电解质中，金属的腐蚀过程是电化学过程，称为金属的电化学腐蚀。
海底管线的海水，海泥中的腐蚀属于金属的电化学腐蚀。
一般来说，金属腐蚀是不可避免的，而金属电化学保护是控制金属腐蚀的好方法。
本文基于海底管线保护技术方案展开论述。
关键词：海底管线；保护技术；方案引言海底管线是海洋油气工程的生命线和大动脉。
由于受到复杂的海洋环境（如海床起伏、海流冲刷）和各种人为因素（如海上施工、渔船拖网、船舶抛锚）等影响，导致海底管线存在悬空弯曲、振动疲劳、外表破损等各种损伤的风险，这些损伤常常带来很大的影响，轻则造成油气田停产，重则污染海洋环境。
因此，对海底管线生命周期内进行保护设计至关重要。
1牺牲阳极阴极保护的基本原理阴极保护原理可以解释为腐蚀电池的极化度。
金属表面的阳极和阴极的初始电位分别为Ea和Ec。
金属腐蚀时，由于极化作用，正极和负极的电势都接近于交叉S对应的腐蚀电位Ecorr，相应的腐蚀电流是Icorr。
由于腐蚀电流的作用，金属的阳极区域不断熔化，引起腐蚀。
在该金属进行阴极保护时，由于阴极电流的作用，金属的电势从Ecorr更改为更负的方向，阴极极化曲线EcS从S点延伸到C点方向。
金属电位极化为E1时所需的极化电流与交流段相同。
交流段由两部分组成。
这部分BC段被添加，这部分AB段由阳极溶解提供，这表明金属腐蚀速度减慢。
如果加阴极电流继续增加，金属的电势将更为负值。
金属的极化电位达到阳极的初始电位Ea时，金属表面各部分的电位等于Ea，腐蚀电流为零，金属达到完全保护。
此时，金属表面仅发生阴极还原反应。
附加电流Iappl是实现完全保护所需的电流。
在作用的腐蚀电池体系中，另一个电位连接比较负的电极，这个电极将形成原始腐蚀电池和新的宏观电池。
海底管道悬跨维护技术研究【摘要】海底管道悬跨的产生有诸多原因，波浪和海流的冲刷、异常潮流和暴风的作用、土壤性能的改变和海底的凸凹不平都很容易使管道产生悬跨。
当海底管道出现悬跨后，使得海底管道的运营风险剧增，严重影响海上油气的安全生产。
因此采取合理的方法对海底悬跨管道进行维护治理显得尤为重要，国内外采用了多种海底管道悬跨防治和维护措施。
本文总结了海底管道悬跨维护方法，以期为海底管道悬跨的维护提供指导性参考。
【关键词】海底管道冲刷悬跨维护海底管道被誉为海上油气田开发的生命线，是一种高效、经济可靠的油气输送方式，实践已经证明，管道输送是海洋油气运输的最有效和最安全的输送方式。
海底的地形和地质构成，波浪与海流的作用，海底沙波或沙丘运动以及土壤性能的改变等等，都会引起管跨的发生。
无论管跨由何原因产生，只要到达临界悬空长度，轴向过载应力和涡激振动会对管道的安全运行构成威胁；另外，悬跨管道失去了土壤的掩埋，在遭受坠物或抛锚冲击时更易受到损伤，加之悬跨的管道直接曝露于海床表面，容易与渔船拖网发生干扰、拖挂现象，甚至在拖拉下发生位移、屈曲。
因此，寻找一种切实可行的管道悬跨治理方法，对保证海底管线在役期间的安全运行具有重要意义。
1 海底管道悬跨的维护与治理针对海底管道悬跨这一重大安全隐患，国内外采用了多种海底管道悬跨防治和维护措施，常用的措施有重新挖沟埋管法、填埋覆盖法、水下支撑法、加重法、降流促淤法等方法。
1.1 重新挖沟埋管重新挖沟埋设法可以消除管道悬跨的支撑肩，将管道沉降到冲刷深度以下，从而避免自由悬跨的发生。
根据所采用的挖沟设备不同又分为犁式挖沟法和喷射式挖沟法。
如图1所示。
海底管道挖沟埋设，能避开、减轻或防止管道损伤或使损伤的危险减至最少，因而世界各国都对管道埋设有一定要求。
海底管线的埋深取决于多种变量，其中包括波浪气候、沉积物的大小、潮流冲蚀和土壤液化的可能性，以及未来扩建航道、工程的重要性和管道损坏的环境影响等因素。
海洋工程海底管线布置技术规程一、前言：海洋工程海底管线是连接海洋油气资源与陆地生产设备的重要通道，其布置质量直接关系到海洋油气勘探开发的成功与否。
为了保证海底管线的安全性、可靠性和经济性，必须制定出科学合理的海底管线布置技术规程。
二、海底管线布置的基本原则：1、遵循地形和水文条件，尽量减少管线的长度和深度；2、避免管线因海底流动、波浪等外界因素引起的振动和磨损；3、避免管线因地震、海啸等自然灾害导致的破坏；4、保证管线的通畅性和可维修性。
三、海底管线布置的具体技术要求：1、地形和水文条件的考虑：（1）在平坦海底，应采用直线布置，尽量减少管线的长度；（2）在丘陵和山脊海底，应选择适宜的路线，避免遭受过大的水流冲击；（3）在陡坡海底，应采用缓坡布置，避免管线因地形起伏而受到振动和磨损。
2、管线的埋设深度：（1）应根据海底地貌和水深等因素，确定管线的埋设深度，以保证管线的安全性和可靠性；（2）在水深较深的区域，为了保证管线的稳定性，应采取大口径高密度管线的埋设方式，以增加管线的重量，提高管线的下沉度。
3、管线的支架设计：（1）选择合适的支架形式，避免管线因振动和磨损而受到破坏；（2）对于需要避开水下障碍物的区域，应采用桥架或隧道等方式进行管线的支撑。
4、管线的防腐保护：（1）选择适宜的防腐涂料和防腐材料，防止管线受到海水侵蚀而产生锈蚀；（2）定期检查管线的防腐保护层，及时进行维修和更换。
5、管线的接头设计：（1）采用可靠的接头方式，避免管线在使用过程中发生泄漏；（2）对于长距离的管线，应在适当的位置设置中间接头，方便维修和更换。
6、管线的检测和维修：（1）定期对管线进行检测，及时发现和处理管线的故障；（2）对于需要维修的管线，应采取合适的维修方式，避免对管线造成额外的损伤。
四、海底管线布置的注意事项：1、在海底管线布置前，需做好周边环境和海底地形的调查工作，确定合适的路线和布置方式；2、在海底管线布置中，需严格按照设计要求进行施工，确保管线的安全性和可靠性；3、在海底管线使用过程中，需定期进行检测和维修，确保管线的正常运行。
In the schedule of the activity, the time and the progress of the completion of the project content are described in detail to make the progress consistent with the plan.
海底输油管线(埕岛油田)悬空治理技术措施正式版 方案范本系列 | Scheme Template 编号：SMP-WJ01-19
页码2 / 25 海底输油管线(埕岛油田)悬空治理技术措施正式版
下载提示：此解决方案资料适用于工作或活动的进度安排中，详细说明各阶段的时间和项目内容完成的进度，而完成上述需要实施方案的人员对整体有全方位的认识和评估能力，尽力让实施的时间进度与方案所计划的时间吻合。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。
引言（1） 根据目前埕岛油田海底管线出现悬空的实际情况，对海管悬空形成机理进行了分析，并对海管悬空治理的不同方案进行了综合评价，重点介绍了水下桩治理方案的制定和实施。 埕岛油田位于渤海湾南部的浅海海域，区域构造位置位于埕宁隆起埕北凸起的东南端，是一个在潜山背景上发育起来的大型浅山披覆构造。该区从1875年开始勘探，在先期资源评价、盆地分析模拟、区带综合评价的基础上，于1988年钻探了方案范本系列 | Scheme Template 编号：SMP-WJ01-19 页码3 / 25 第1口控井——埕北12井，从而发现了埕岛油田。截止目前，埕岛油田已建成海底输油管线54条，注水管线33条。 海管悬空情况调查（2） 目前，通过对61条海底管线的调查发现其中仅有5条管线未被冲刷悬空，仅占8％，管道悬空高度平均值为1.33m，最大值为2.5m。大于等于2m的有16根，占26％，大于等于1m的有48根，占79％，可见冲刷的普遍。从悬空长度来统计，平均悬空长度为15.1m，最大30m。大于等于20m的为22根，占36％；大于等于10m的有43根，占70％。 如果按管道初始设计埋深为1.5考虑，则遭到最大冲深的管道从原海床面计方案范本系列 | Scheme Template 编号：SMP-WJ01-19 页码4 / 25 算总计冲刷深度S＝e+D+h＝4.5m（其中e为埋深；D为管道直径，近似取0.5m；h为冲刷后管道悬空高度）。这样的冲刷深度对海底管道来说是少见的。除了管道处发生强烈冲刷以外，在采油平台井场范围内也出现较严重的冲刷。 海管悬空原因及模型试验（3） 1海底管线悬空原因 造成场区内平台及管道周围强烈冲刷的原因十分复杂，大致为以下几方面： 1.1建筑物存在形成的部冲刷 这种冲刷形成的原因是由于建筑物的存在而在局部范围内发生强化的水流或高速旋转的旋涡，这些水流或旋涡具有较高的冲刷（挟带泥沙）能力，从而在局部范方案范本系列 | Scheme Template 编号：SMP-WJ01-19 页码5 / 25 围内形成冲刷坑。冲刷坑范围与深度往往与建筑物尺度有直接关系。 1.2水平管道下面的冲刷 放置在海床面上的管道冲刷开始于管道与海床面之间出现一水流隧道。对于部分埋置的管道来说，这种水流隧道可以因管道前后存在一定压差形成管涌而发生。当水流隧道形成后，管道前后的压差使管道下的流速大于行近流速，从而引起管道下的冲刷。 1.3海床侵蚀引起的大面积冲刷 由于埕岛油田特殊的海洋及海底地质条件，本海区处于不稳定的冲淤状态，根据飞雁滩1976～20xx年24年断面测量，5m等深线平均蚀退距离达0.19km/a，海床方案范本系列 | Scheme Template 编号：SMP-WJ01-19 页码6 / 25 蚀深12.6cm/a；10m等深线蚀退距离达0.10km/a，海床蚀深4.7cm/a。海床调整的冲淤平衡点大致在12m到15m水深处，在平衡点以上为侵蚀区，在平衡点以下为淤积区，这种剖面调整状态目前尚未有转缓的迹象。对于10m水深处，在海管设计寿命15年内，海床整体冲刷深度可达0.7m。由于该原因引起的海管淘空体现在整条海底管线上。 1.4海底不稳定性引起的冲刷 海底不稳定性的表现是海底表层土壤在大浪作用下发生滑移坍塌，当表层土为粉砂时，在暴风浪作用下，土壤发生液化而使土壤抗剪强度降低，从而可能造成海床一定范围内的下降。 方案范本系列 | Scheme Template 编号：SMP-WJ01-19 页码7 / 25 1.5其它因素 如立管支撑结构的周期性振动，施工时由于受到设备、平台位置等的限制，管道在平台附近的埋深于小设计所要求的埋深等因素也是引起立管悬空的一个因素。 2冲刷物理模型试验 实际上，立管底部的悬空高度是在以上因素的联合作用下发生的，单从理论上很难确定出具体的数值，因此，根据埕岛油田的条件及海管立管结构我们进行了冲刷物理模型试验。针对立管桩及平台支撑条件分不同情况共进行了17组试验，试验结果与现场探摸结果吻合；模型试验得出立管底部的悬空长度为10m，与现场探测情况存在较大的差别。 方案范本系列 | Scheme Template 编号：SMP-WJ01-19 页码8 / 25 原因分析及现场实测表明，立管底部的最大冲刷深度在3.0m基本达到不变，但悬空长度由于受多种条件的影响，将来如何变化，目前确定较为困难。因此，在针对输油管线立管底悬空治理研究时，主要仍根据实测进行。 悬空治理方案分析（4） 1抛砂袋结合混凝土块覆盖 1.1方案描述 先在悬空管道及其周围一定范围内（主要指立管周围明显的海底冲刷坑）抛填水泥砂浆袋，每个砂浆袋重约60kg。在抛填砂袋的过程中要由潜水员对砂袋进行整理，保证悬空立管底部填满砂袋。抛理砂袋完成后，再在管道上用混凝土覆盖，方案范本系列 | Scheme Template 编号：SMP-WJ01-19 页码9 / 25 混凝土覆盖层可用小的混凝土预制块串接成网状，混凝土覆盖层的密度初步确定为320kg/m2，这样可提高覆盖层抗冲刷的能力，又不至于对海底管道造成损坏。 1.2方案优缺点 优点是施工工艺及取材简单，便于实施；不需要进行防腐处理；可以在管线不停产的情况下实施，不影响生产；保护的范围广，对同一平台周围的海底管线均可产生保护。缺点是受不确定因素的影响较多，抛填的砂袋有进一步被冲刷淘走的可能，造成管道的再度悬嚓，因此，该方法的可靠性不高；如果再次悬空，覆盖的混凝土将对管道产生不利影响。 2挠性软管跨接 方案范本系列 | Scheme Template 编号：SMP-WJ01-19 页码10 / 25 2.1方案描述 将悬空立管拆除，根据目前冲刷后实际的海底现状，重新设计及安装立管。在立管与水平管之间跨接长度为60m的挠性软管，挠性软管的规格根据具体的海管规格确定。为提高其连接的可靠性，挠性软管与两端钢管仍采用水面以上的焊接方式，并在两端设有挠性软管保护结构，用于海底输油的挠性管道是由密封、保温、加强等材料构成的多层挠性管结构。 2.2方案优缺点 优点是方案可靠性高，由于软管有挠性，在辅设时可随地形的变化而变化，因此有很好的抵抗疲劳破坏的特性；立管结构简单，挠性软管兼作海管的膨胀补偿装方案范本系列 | Scheme Template 编号：SMP-WJ01-19 页码11 / 25 置；施工简便，施工速度比常规立管要快许多倍；耐腐蚀，软管系统可回收再利用。缺点是必须在管线停产的情况下方可实施；对于有的管线，如有海底注水管线或电缆压在油管线上，则实施起来较为困难；海底输油软管比钢质管道有更强的“专营性”，世界上仅少数厂家设计和生产，因此用户选择的余地较小。 3水下支撑桩 3.1方案描述 为了防止水下管道悬空段在水流作用下产生的涡激振动，引起管线断裂，在悬空段设置支承支架，以减小横向和纵向振动幅度。根据缩短管道悬空长度的思路，该方案采用沿悬空管道设水下短桩支撑的方案范本系列 | Scheme Template 编号：SMP-WJ01-19 页码12 / 25 方法。 根据初步的分析及允许的悬空长度，对于不同管径的海底管线采用不同桩径的水下短桩，根据计算得出桩的入土深度。钢管桩沿悬空管道两侧交替设置，间距根据第5节计算得到管道允许的悬空长度及实际的悬空长度确定，在详细设计阶段，该间距应根据海底管道的疲劳分析、极端静态及动态荷载分析结果确定。 在每一钢管桩靠近海管附近位置，设有H型钢悬臂梁，悬臂梁上设有2套Ф30高强U型螺栓将悬空的立管固定，从而实现减小立管悬空长度的目的。 钢管桩可采用打水下桩的方法实现。固定悬臂梁可在钢管桩上预先焊接一管方案范本系列 | Scheme Template 编号：SMP-WJ01-19 页码13 / 25 托，钢管桩打完后，由潜水员现场测量管托与悬空立管的相对位置，确定要预制管卡的高度。再将根据实际测量尺寸预制一体的悬臂梁及管卡从钢管桩顶套入或水下管卡固定支撑于管托止。最后再由潜水员用U型螺栓将悬空立管固定于悬臂梁上。钢管桩的防腐可采用内外涂层结合腐蚀余量的方法实施。 在该方案研究时充分考虑了海上方便施工，采用悬臂梁及仅在海管一侧设钢管桩的支撑方法，施工精度要求相对不高，容易实施。 3.2方案优缺点 优点是施工相对简单，便于实施；可以在管线不停产的情况下实施，不影响生
