深水海底管道受损修复关键设备的选择与应用

以往在进行深水海底管道修复时,先由潜水员使用电氧切割机对旧管道进行切割,而后在旧管道端部开孔安装销轴,采用回收钢缆进行回收,其作业效率低下。选用钻石线切割机、海底管道回收工具(PRT)进行海底管道修复,可大大提高施工方案的可实施性。简要介绍了传统的受损海底管道切割回收方式,钻石线切割机和PRT的结构、工作原理和应用情况;而后以南海某工程项目海底管道修复施工为例,重点论述了国内首次使用钻石线切割机和PRT修复受损深水海底管道的过程,并提出了一些注意事项及建议。     

强潮流海域长输气管道带压修复方案设计及应用

东海某海底输气管道永久修复工程存在管道输送距离长、损伤点位于地质沉陷海床和施工区域受强潮流影响等不利因素,常规修复产生的废液量大、工程工期长,对产量影响大。设计了带压封堵的修复方案:通过使用辅助支架,实现了恶劣海况下开孔封堵设备在水下的精确安装,保证了整个施工作业过程安全有序进行;开孔封堵设备的整体安装和回收,大幅减少了水下工作量,提升了施工效率;球形封堵头的选取,确保了长达40余天的带压封堵的有效性,为损坏管道更换提供了坚实的保障;柔性软管替代原受损管道,增强了管道对海床的适应能力,提高了管道更换的作业效率。本文设计的带压封堵修复方案在最终的工程实践中取得了良好的实施效果,可为以后类似管道修复项目提供借鉴。     

基于管土耦合的海底管跨涡激疲劳分析程序

由于海流冲刷,海底管线在服役期间会在某些管段形成管跨,管跨的涡激振动是引发海底管线疲劳失效的主要因素之一。基于Visual Basic环境开发海底管跨涡激疲劳分析程序,利用所封装的ANSYS软件建立管土耦合非线性管跨有限元模型,依据Miner线性累积损伤理论,采用S-N曲线法计算管跨在海流作用下的疲劳损伤,并与SHEAR7软件的计算结果进行对比验证,开发的疲劳分析程序具有较高的精度和工程应用价值。     

海底管线腐蚀检测与控制

针对中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司胜利埕岛油田（以下简称胜利埕岛油田）47条海底管线急需进行检测评价、但目前国内外海底管线检测技术研究与应用尚不成熟的现状,通过综合各种腐蚀检测、分析与控制技术的优势,为在役及新建海底管线提出了相应的腐蚀检测、控制与管理方案。包括：平台采出液腐蚀性测试与缓蚀剂评价;管线内检测及水下成像技术检测海底管线的腐蚀、损伤、变形与悬空;海底管线防腐蚀选材设计以及管线基础液化监测等。     

恶劣海况下海底管道带压开孔作业辅助结构设计与安装技术研究

在强潮流、低能见度等恶劣海况下的海底管道不停产带压开孔作业,由于浮吊船升沉和摇摆较大的不利影响,无法采用常规的吊装方式来进行带压开孔设备的安装和拆卸,须借助一些辅助结构才能完成。以东海某海底管道带压开孔修复项目为例,对用于带压开孔设备装卸的辅助支架和用于开孔机与封堵机相互更换的屋顶式吊装框架进行了结构设计,研制了开孔设备组合体和辅助支架整体安装技术,以及使用屋顶式吊装框架进行开孔机和封堵机相互更换技术。工程实践证明:该辅助结构及机具安装、更换技术适用于恶劣海况下的施工作业,降低了施工难度和风险,节省了工期,可为以后类似恶劣海况下海底管道带压开孔维修项目提供借鉴。     

海底油气输送焊接管线的疲劳评定

以旅顺至大连海底油气输送焊接管线为例,依据英国BS7910标准中的疲劳评定规程,对管线敷设过程中受到周期循环海浪施加在管线上的震动(ⅤⅣ)载荷作用时管线的疲劳性能进行了工程临界评定,得到了不同水深、不同敷设跨距、不同缺陷形式和位置及不同错边量条件下管道焊接接头的使用寿命,为海底管线敷设工程的定期维护提供了理论依据.     

海底管道损伤的原因分析及修复

对海底管线损伤原因进行了分析，详述了几种海底管线修复方法及其优缺点。     

不停输带压封堵技术在原油管线改造中的应用

以鲁宁输油管线改造的不停输带压封堵为例,介绍了工艺管线常用的不停输带压封堵技术。从工程概述、管线带压焊接条件、施工准备及施工流程等方面进行了详细的阐述。     

高压管道裂纹不停车应急处理一例

文章介绍了一种不停车应急处理管道裂纹的方法。某合成氨装置一条φ400mm的工艺空气管线的放空线接口处,因应力疲劳出现了裂纹。该厂采用了带阀门的导流管泄压方法对裂纹进行了不停车应急焊接修复,使装置继续运行了1年,直至大修。     

海底天然气管道不停产改线方案研究

本文以国内一条为天然气发电厂供气的外输天然气管道为例,介绍了海底天然气管道不停产改线方案,其重点和难点在于水下带压开孔封堵和新建管线水下试压、清管、干燥和惰化等水下作业。     

深水弃置回收作业管线有限元数值分析

弃置回收（A/R）作业是铺管船法敷设海底管线的一个重要环节。对回收过程中提升管线阶段进行了力学分析及有限元计算,利用自然悬链线理论推导了管线提升过程中提升角、最大提升高度、提升力的关系,以此为基础得到管线的基本边界条件,并应用Abaqus软件对提升过程中深水管线进行有限元计算,得到不同提升角对应的管线应力最大值,从而确定了管线弃置回收作业的提升力、对应的提升角范围等基本控制参数,以确保弃置回收作业及管线的安全。     

液化气管线带压动火补漏方法

在贮装液态丙烷管线上带压动火被认为是禁区,中原油田液态丙烷管道发生泄漏,采用手工电弧焊带压动火补漏取得成功。本文介绍了该动火作业现场条件、补漏方案、补漏安全措施及现场补漏的具体实施过程。本次动火补漏实践证明,只要补漏方案安全可行,施工程序合理,现场实施严格认真,对贮装丙烷液的管线是可以采用手工电弧焊进行带压动火补漏的。     

阿赛线新旧管线交替运行投产技术研究

阿赛线于1989年建成投产,经过20余年的运行,管道及各站阀门老化,全线自动化水平较低,2017年对3号站到末站段管道共261 km进行了更换。在新建管道投产过程中,利用不停输带压封堵技术搭设临时流程,采用新建管线与在役管线交替运行的方式,保证了在役管线的正常运行和新建管线的顺利投产。投产前,通过热力和水力计算确定了用水量、油水升温方案和预热方案等。投产期间制定了投产运行大表,细化了时间运行节点,严格控制温升速度,详细记录运行参数,经过热水储存,废弃管线清洗,新建管线充水试压、预热、替油、投油和水处理等一系列过程,保证了管线的正常投产。     

低雷诺数下海底管线周围流场的数值分析

<正>确认识和描述海底管线附近的流场变化特性,研究间隙比和海流对其作用规律对保证管线的安全运行有重要意义。引入海流速度剖面推求公式,通过公式换算出不同间隙比下海底管线中心处的海流速度,运用换算出的海流速度对海底管线附近的流场进行了数值模拟,得到接触海底管线的三涡流场图和悬空管线的流场图,并分析了海流速度和间隙比对管线升力系数及阻力系数的影响。分析结果表明,在间隙比较小时,升力系数和阻力系数迅速增大,间隙比越大、海流速度越高的海域更容易发生管线的疲劳破坏。工程实际中应根据实际海流速度和海底平整度情况适当选址,尽量避免海流速度高及海底跨度大的水域。     

海洋气田硫化氢腐蚀研究

本文研究了硫化氢对管道的腐蚀及影响因素,并根据某海洋气田开发中防硫化氢腐蚀的要求,对管材的选择进行分析,并提出了选择合适的腐蚀裕量,采用合理的管材选择方案,注入适当的缓蚀剂,设计合理管线管径控制气体流速,对天然气集输海底管线进行定期清管与完善腐蚀监测系统等防止硫化氢腐蚀的措施,使管线能够安全、平稳和正常运行。     

基于仿真的海底钻井液举升钻井返回系统

介绍了一种适应于深海的无隔水管式海底钻井液举升钻井的返回系统,将其主要组件海底泵模块和套管等效为不同属性的管单元,运用ABAQUS软件建立1 500 m水深返回管线系统有限元分析模型,计算顶部支撑力,进行静态分析与涡激疲劳分析,运用Matlab处理结果文件,得到3种流况下返回管线的应力、弯矩、偏移及疲劳损伤曲线,计算结果验证了返回管线的安全性,对钻井液举升钻井的返回系统设计有一定参考意义。     

海底管线悬跨监测技术初探

悬跨是作为海洋油气外输生命线的海底管线的最薄弱部分,因为涡激振动(VIV)产生交变应力,导致悬跨管段疲劳,严重威胁海底管线完整性。监测是预防其疲劳失效,提高完整性管理,降低运行风险的重要手段。但是,悬跨监测在我国尚处于技术空白阶段。鉴于此,深入分析了悬跨监测所涉及的疲劳参数、数据传输方法和数据处理方法等关键技术,并评价其目的、优点和局限性,其中数据传输是最具挑战性的环节。以水声通信网络为数据传输载体的监测技术代表了悬跨监测的发展方向,同时,其面临水声信道、海底地形、网络协议和测点自身等方面的挑战。研究内容可促进我国悬跨监测技术的发展,为海底管线的完整性管理提供技术支持。     

海底管道水下缠绕带补强修复技术验证与现场应用

管道缠绕带补强修复技术已在国内陆地油气管道得到广泛应用,但由于海底管道特殊的水下和海底环境,该技术尚未在国内海底管道应用.某海底管道因存在外腐蚀缺陷拟进行水下补强修复.为了验证水下缠绕带补强修复技术在海底管道实施和应用的可靠性和可行性,针对影响该技术现场实施和应用效果的关键因素开展相关的试验检测和试制验证研究.结果表明...     

长输油气海底管线侧向屈曲蛇形铺设布置方法

长输油气海底管线在温度和内压的作用下,可能会发生多个侧向屈曲,因此有必要建立合理的控制方案,保证管道安全,控制项目投资。对于蛇形铺设方案而言,确定最大允许锚固点长度(VAS)和蛇形铺设间距及长度范围是优化布置的关键。根据理论结果,给出了VAS的初步估算方法。同时结合有限元直管和曲管模型分析,提出最优蛇形布置方案的确定方法。所述方法可为海底管线工程中侧向屈曲控制优化提供参考。     

平湖油气田海底气管线的检漏和修复

简要介绍了平湖油气田使用声波检测仪检测１４气管线泄漏位置和使用水下机械接头进行海底管线的修复方法。