单壁海底管道混凝土加重层离心灌浆法涂敷技术研究

传统的海底管道混凝土加重层涂敷方法主要有喷射冲击法、挤压缠绕法和滑模法,这3种技术都由国外引进,成本较高.文章详细论述了采用预应力、离心工艺和灌浆技术制造海底管道混凝土加重层的新方法以及混凝土加重层与工作管的穿管和灌浆粘接技术.对单壁管混凝土加重层进行了抗剪切、抗冲击和抗弯曲性能试验,其力学性能指标满足使用要求,得出了混凝土加重管的最小弯曲半径.该工艺简单易行,造价较低,具有自主知识产权,适用于投资少、成本低的滩海海底管道的混凝土加重.     

东方1-1气田海底管道混凝土配重层的涂敷

海底油气管道的覆盖层为防腐蚀层和混凝土配重层.以往我国海底管道使用的混凝土配重层均由外国公司施工.2002年渤海石油管道涂敷工程公司从美国引进了一套混凝土配重层喷涂设备,在进行大量混凝土配重层涂敷技术研究的基础上,该公司圆满完成了东方1-1气田113km混凝土配重管的涂敷工作.通过该工程实例,介绍混凝土配重层的技术性能要求、涂敷工艺以及防腐蚀涂层的表面增阻措施等.     

东方1-1气田海底管道混凝土配重层的涂敷

海底油气管道的覆盖层为防腐蚀层和混凝土配重层。以往我国海底管道使用的混凝土配重层均由外国公司施工。 2 0 0 2年渤海石油管道涂敷工程公司从美国引进了一套混凝土配重层喷涂设备 ,在进行大量混凝土配重层涂敷技术研究的基础上 ,该公司圆满完成了东方 1 - 1气田 1 1 3km混凝土配重管的涂敷工作。通过该工程实例 ,介绍混凝土配重层的技术性能要求、涂敷工艺以及防腐蚀涂层的表面增阻措施等     

海底管道混凝土配重层断裂原因分析及整改措施

针对海底输气管道铺设施工中出现混凝土配重层断裂问题,从混凝土的配比及强度、配重层与PE层的剪切力、钢丝网搭接宽度及强度、铺管设备及工艺等方面进行分析,认为铺管过程中没有使用托管架是造成混凝土配重层断裂的主要原因。并从配重管的涂敷质量、铺管工艺方面提出了整改措施。     

海底管道混凝土配重涂敷设备与生产工艺

目前,国内管道混凝土配重涂敷厂的生产装备基本为国外进口。文章详细介绍了海底管道混凝土配重生产设备和生产工艺。对涂敷设备中的混凝土搅拌系统、涂敷系统、进出管系统、中心控制系统四大部分进行了说明;结合不同直径、不同厚度的配重管对海底管道的喷涂式和缠绕挤压式两种不同涂敷工艺的设备,做了详细的分析和比较;同时对混凝土配重的工艺过程进行了全面的分析,阐明了不同工艺方法的主要特点以及关键工序的施工方法。     

海底管道混凝土配重层抗撞击影响分析

海底管道在第三方冲击载荷作用下的安全性评估方法还未达到应用于工程实际的程度。鉴于此,采用有限元方法对考虑混凝土配重层的海底管道撞击损伤进行研究,考虑材料非线性、几何非线性及接触界面非线性等因素对海底管道结构损伤变形的影响,深入分析不同落物形状、落物速度、落物质量和混泥土配重层厚度对管道撞击塑性变形的影响。分析结果表明,海底管道抗撞击损伤性能的增强趋势随混凝土配重层厚度的增加而有所下降;在坠落物为立方体、球体和圆锥体情况下,圆锥体坠落物撞击损伤最严重;海底管道撞击损伤与坠落物质量和速度成正比。研究成果对于海底管道的风险评估、工程设计和防灾减灾具有重要参考价值。     

海底管道涂层抗滑脱技术及应用

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.     

海底油气管道修复技术

近年来由于介质腐蚀、船舶抛锚、地质灾害和海洋开发第三方破坏,出现了数起海底管道损伤事故海底管道出现损伤后,具体采取何种修复方案因损伤形式和作业水深而异,但从作业海域水深限制条件,可以分为水下修复技术和水上修复技术。水上修复技术主要是利用工程船舶舷吊将受损管道提升至船舶甲板进行焊接修复或更换修复,此方案在多个抢修项目中多次成功应用。提升法修复海底管道技术来源于海底管道铺设技术,利用相关专业计算软件进行提升和下放分析,根据计算结果将海底管道提升至作业线进行法兰焊接,由潜水员完成水下对接。2008年渤西12″天然气管道破损就是一起典型的船舶抛锚损伤事故,事故造成整条外输管道停产。在权衡水下湿式修复方案和管道提升修复方案后,采用工程船舶舷吊将受损管道提升至船舶甲板进行法兰焊接,潜水员完成水下对接工作。根据2008年1月渤西天然气管道抢修项目实践,详细介绍了提升法修复海底管道的作业程序和分析计算。     

外钓岛—册子岛—镇海海底管道穿越工程中的技术创新

外钓岛-册子岛-镇海海底管道穿越工程施工难度很大,其中一段穿越地层极为复杂,经过岩石、高含砾黏土、黏土质砾等地层;另一段位于海况复杂的杭州湾,平均水深10 m,最大水深25 m,所经海域的潮流、波浪较大.工程技术人员依靠技术创新,解决了大量技术难题.文章介绍了该工程的多项技术创新成果,如管道新型防脱层及压绕式配重层生产新工艺、定向钻导向孔定位对接牵引施工新工艺、双钻机两端同步扩孔施工新工艺、新型扩孔器、新型清孔器等.这些技术创新成果,有效地降低了工程成本,提高了工效,缩短了工期.     

海洋管道混凝土配重可调式涂敷小车设计

目前,国内的管道混凝土配重涂敷的生产装备基本依赖于国外进口,技术被垄断、成本高.通过分析海底管道混凝土配重中涂敷系统的相关生产工艺,根据海洋配重管不同直径、不同长度的特点,设计出一种可调式涂敷小车.通过支撑轮轮距调节和高度调节满足不同系列管径、管长海洋混凝土配重管的安装生产要求,通过调节支撑轮和车轮的旋转速度满足不同管道所需混凝土涂覆量的工艺要求,实现了一条生产线无需更换设备就可生产多系列海洋配重管,弥补了目前国内外的涂敷小车系统只能对固定管径、管长海洋管道进行混凝土涂敷的不足,且生产成本低、效率高.     

基于ASME VIII分析要求的海底管道锚固件设计

结合最新海底管道设计规范要求,介绍一种基于ASME VIII分析要求的锚固件弹塑性应力设计方法,包括工况选择、失效形式和接受准则等,并以某实际项目为例完成锚固件设计分析。弹塑性应力法克服常用的弹性应力法的固有缺陷,避免弹性应力法使用过程中可能面临的各种困难,分析结果更精确。     

海底管道穿越航道段不停输下卧技术

针对某项目海底管道与航道交叉段的埋深要求,分析对比常用的输送介质停输状态旁侧新建管道下卧及输送介质不停输管道原地下卧两种方法。结合附近海域已建管缆现状、航道区域水深、海床底质、管道参数等条件,对下卧及在位期应力及下卧期抗上浮稳定性进行分析评估,推荐采用海底管道不停输后挖沟下卧方案。结合后挖沟设备的下卧能力,综合考虑采用分步实施、分层开挖的方式对在役管道进行下卧,并对下卧施工关键参数进行分析,给出具体实施措施,为后续项目提供借鉴。     

利用自埋技术铺设海底管道

在海底管道施工过程中,一般采用预挖沟或后挖沟方法埋设海底管道,但是这两种方法都需要价格昂贵的施工设备。文章介绍了一种新技术,不用挖沟就可以进行海底管道的埋设。在管道的上方安装类似鱼“鳍”的阻流板,当海底管道的路由垂直于海水的流动方向时,利用水流的作用在管道的底部冲刷出一定深度的管沟,从而将管道埋在1～1.5倍管径的深度。文章还介绍了阻流板的结构形式、安装措施和注意事项。     

海底单层管道铺管端部受力数值分析

针对海底单层管道在铺管过程中张紧器附近出现混凝土配重层开裂,以及钢管、钢筋与混凝土界面滑移过大造成的管道失效问题,采用ANSYS软件对海底单层管道结构进行了非线性有限元数值模拟。基于有限单元的粘结锚固方程、混凝土开裂表征模型以及Houde粘结滑移公式对海底管道配重层混泥土开裂、钢筋滑移和接触应力等进行了数值计算。分析结果表明：针对?600 mm×9 000 mm规格管道的数值模拟结果与工程实际施工过程中管道变形、开裂部位非常接近,并且从管道整体应力分布状况以及不同方向钢筋的应力和滑移分析得出管道受损的机理;研究方法可弥补宏观试验无法直观显示钢筋整体受力状况、裂纹延伸方向、裂纹扩展深度以及界面受力与滑移的不足。研究结果可为海底配重管道的数值模拟技术研究、工程设计和理论研究提供参考。     

对渤海海底管道检测的探讨

渤海自1985年以来,已建成了17条海底管道,总长达100多km。按照国内外海底管道系统规范要求和国际惯例,对这些管道要作定期检查(年度检查)和特别检查,这已成为渤海管道当前需要解决的问题之一。 本文分析了渤海海底管道现状和检测特点,介绍了海底管道检测技术,并就渤海海底管道检测问题进行了探讨。