海底保温管道技术发展概况

结合国内外海底保温管道的技术发展,介绍目前国外最常用的管中管结构、单壁管结构及集束管道结构的技术及工程应用情况。在浅水海域和边际油田开发中,单层保温配重管得到了较好的发展与应用。随着油气勘探开发从浅海走向深海,甚至超深海,国内在使用海底保温管道技术方面与国外还存在较大的差距,采用湿式保温的单壁管及集束管将是我国未来深水海底保温管道技术的发展方向。     

海底管道保温层修复装置的设计与应用

受输送介质性质影响,考虑到管道性能和造价等因素,国内近海海底输油管道多采用双层保温管结构。而一旦双层管的外管因腐蚀泄漏或机械破损造成管夹层进水,夹层内的保温层就会随着海水浸没而导致失效。尽管双层海底管道内外层之间每隔一定距离会布置锚固件,可以把保温失效长度控制在可控距离,然而在破损的分隔段内还是会造成海底管严重温降,进而影响运行。传统的修复方式需进行分隔段的整体更换,工期延长,且目前尚无高效准确查找锚固件的技术手段。介绍了一种采用机械式密封环将双层保温海底管道干式修复变为湿式修复的新工艺,填补了该技术领域的空白。     

海底输油管道聚氨酯弹性体保温材料抗蠕变性能试验研究

聚氨酯弹性体用作海底湿式保温输油管道保温层,其力学性能、蠕变性能是重要参数。文章对聚氨酯弹性体保温管道保温层在海底的受力情况进行分析,计算了保温层在海底的压缩形变,设计了聚氨酯弹性体保温管道保温材料的蠕变试验装置,并通过具体实例给出了试验方法与试验结果。     

海底单层保温管节点防水密封试验研究

海底单层保温配重管现场节点的防护与填充是保障海底管道安全运行的关键。文章对海管现场节点的两种补口结构(防水帽+热缩带(焊口)+聚氨酯保温半瓦+高强聚氨酯泡沫填充结构;防水帽+热缩带(焊口)+高强聚氨酯泡沫填充结构)进行了20、40 m水深条件下的防水密封性试验研究,同时开展了其在60 m水域内的适用性研究。结果表明,上述两种节点补口结构可在40 m水域内安全运行;热熔胶型防水帽可用于40～60 m水深;现有单层保温管的保温层抗压强度仅为0.2 MPa,不适用于60 m水深的海底管道。     

深海铺管弃置回收拖拉封头设计

为保证深海铺管的可靠性,需在恶劣气候条件下将正在铺设的海底管道暂时弃置到海底,待条件好转再将其回收以继续铺设。为了确保回收海底管道时能够准确定位弃置在海底的管道,需要在管道末端安装拖拉封头。设计了一种挂钩式拖拉封头,对其结构和创新设计进行了阐述,并对设计参数进行详细计算和ABAQUS数值模拟。     

利用模糊综合评判方法评价"管中管"管道腐蚀程度

对“管中管”输油管道的腐蚀程度进行定量评价是全面了解管道腐蚀情况的基础,是对管道进行剩余强度评价、剩余寿命预测以及可靠性分析的依据。提出了利用模糊综合评判方法对“管中管”输油管道进行腐蚀程度评价的具体方法,通过工程实例验证了该评价方法的实用性。     

海底双重保温管道水下修复工程实例

海底管道除直径大小不同外 ,还有单层管和双层管之分 ,因此海底管道的维修技术、方法和施工机具等也各不相同。结合涠洲油田海底管道修复工程的实例 ,介绍海底双重保温管道的水下维修技术。     

海底输油管道安全停输实验

1.前言海底输油管道在运行过程中,由于受间歇性输油和维修等因素的影响,不可避免地会遇到停输情况,停输时间的长短是决定管道能否安全再启动的主要因素,停输时间过长,可能造成“凝管”事故。为避免“凝管”事故的发生,海底输油管道在设计及投产运行前,应对管道的安全停输时间予     

深水不保温海底管道蜡沉积预测及清管研究

含蜡原油管道的蜡沉积会导致管道运行参数出现剧烈变化,给管道的安全运行造成严重威胁。为研究深水不保温海底管道的蜡沉积规律并提出相应的清管策略,利用多相流模拟软件(OLGA),对南海某油田深水不保温回接管道的蜡沉积和清管过程进行模拟。研究表明:海底管道输送原油属于轻质低黏、低凝含蜡原油,但由于海底环境温度较低,海底管道未进行保温设计,导致管道的蜡沉积问题严重。针对不保温输油管道,综合考虑管道内最大蜡沉积厚度达到2 mm和清管过程中清除的蜡量不能超过10 m~3作为清管周期制定依据,确定投产初期海底管道的清管周期为5天;常规清蜡清管器无法实现该条海底管道的在线清蜡作业,建议改用旁通清管器进行在线清蜡作业,旁通清管器的旁通率确定为1.5%～2.0%。     

渤海海底管道工程的现状、特点和问题

渤海埕北油田1985年铺设了第一条海底输油管道,6年之后又相继在BZ28-1,BZ34-2/4油田和辽东湾JZ20-2凝析气田设计和建成了9条不同管径,功能各异的海底管道,总长度达到七十多公里.随着渤海油气资源的开发,海底管道工程进入了新的发展阶段.本文介绍了上述已建管道的设计、建造基本参数.由于渤海所产原油的性质和具体的自然环境条件,使得渤海的海底管道工程具有如下特点:油管道全部需要保温;立管要作抗冰保护;管道需要挖沟埋设;管道的强度设计要考虑地震作用等等.本文还提出了目前渤海海底管道工程存在的问题和在技术上需要研究发展的几个方面.     

炼油企业保温绝热管道热损分析及对策

通过对石化系统内两家样本企业保温管道的热损调研,了解了现阶段炼油企业保温管道的热损状况,并从保温材料、设计工艺以及施工环节3个方面分析热损产生的原因,从而提出了降低热损的措施和建议。此次管道现场调研共测样本管道216根,覆盖了如常减压蒸馏、重油催化裂化、加氢裂化、延迟焦化等炼油企业主要装置的管道。测试数据表明,现阶段炼油企业保温管道的热损较高,样本管道的超标率近40%,保温工程急需改进。建议实施:管道分级管理;优化保温层结构;推广新材料应用以及开展热损动态监测和综合评估等措施,从而降低热量损失,提高保温效果。     

川渝地区埋地钢质管道防腐保温施工技术

随着川渝地区高含硫气田的开发,其管道输送介质的成分也发生了较大变化,需对埋地钢质管道进行防腐保温处理。但川渝地区因其独特的地形地貌,给埋地钢质管道防腐保温施工带来难度。为此,在借鉴北方各大油田埋地钢质管道直管防腐保温成功经验的同时,研制出适合川渝地区保温管焊口聚氨酯泡沫补口及弯头聚氨酯泡沫保温的施工工艺,并在国内率先推广使用。该技术的成功应用,解决了LG气田地面试采工程焊口保温补口和弯头保温的技术难题,提高了管道的保温质量,填补了川渝地区管道保温、焊口聚氨酯泡沫补口和弯头聚氨酯泡沫保温的技术空白。     

综合导热系数及其计算

提出了综合导热系数的概念 ,推导出了单层和多层综合导热系数的计算公式 ,并结合实例对实际保温效果进行了校核。对有保温支持圈和保温钉且其布置密度较大的保温结构进行计算时 ,这些构件的导热能力不能忽略 ,必须进行复核     

冻土区油气管道保温技术现状

在国内外油气管道建设中,部分管道要穿越冻土区,对管道保温技术提出了更高的要求。国内在这方面的研究工作与国外相比,存在较大差距。文章以漠河-大庆段原油管道为例,介绍了国内保温管道预制和补口技术;以阿拉斯加原油管道为例,介绍了国外架空和埋地管道保温技术;从保温材料和生产线、保温热力学分析和软件开发等方面介绍了国外保温技术的新进展;最后着重分析了管道补口施工过程中存在的问题,提出了改进建议。     

停输状态下相变材料夹层管道保温性能分析

在低温高压的深海环境下,油气管道内油液温度的降低极易引起管道内蜡结晶及生成水合物,造成管道堵塞,故流动保障是确保深海油气管道安全运行的重要前提。鉴于此,以相变材料夹层管道为研究对象,提出了几种相变材料夹层管道结构设计方案,通过理论分析与数值仿真相结合的方法,研究了停输状态下深水相变材料夹层管道的传热特性,分析了相变材料与聚丙烯保温性能的差异,对比了保温层中相变材料不同占比和不同布局等对保温性能的影响,优化了保温材料的配置和布局方案。分析结果表明:石蜡相变材料夹层管道的有效保温时间可达非相变材料保温管的1.4倍;夹层管中相变材料占比越大,保温效果越好;相变材料位置越靠近管道内部,保温效果越好。研究结果为相变材料夹层管道的实际应用奠定了技术基础。     

海底单层保温管管端聚脲防水结构密封性能研究及工程应用

海底单层保温管管端的防护系统是最薄弱的环节,管端防水密封结构的优劣,是关系到海底管道安全运行的关键.文章采用喷涂聚脲弹性体(SPUA)对管端进行防水密封,通过材料性能试验、耐静水压密封试验,证明该结构可以满足单层保温管防水密封的要求,并成功地在锦州JZ21-1海底管道修复项目中进行了应用.     

回收阶段海底管道系统缺陷综合评估

建立了海底管道系统的缺陷模糊综合评判模型,引入层次分析法来确定各个因素的权重,可以相对的减少人为因素的影响。建立“致命损伤”的概念,方便管道系统的缺陷评估。     

稠油长输管道技术研究

稠油长输管道配套技术包括纯稠油长输工艺、稠油与稀油混合输送工艺，干线管道结构、防腐保温结构、稠油泵、稠稀原油合工艺和在线静态混合器。该套技术已应用于拉玛依油田九区稠油的纯稠油管道和稠稀混合油管道，主要技术经济指标优于加拿大哈斯基石油公司编制的初步设计中的指标，输油成本接近或等于普遍原油，年节约费用１３５２万元以上。     

阻流器对海底管道自埋效果的数值模拟分析

在杭州湾海底管道的埋设中应用自埋技术,取得了防止产生管跨和增加管道的稳定性的理想效果。鉴于此,介绍了海底管道埋设的自埋原理;用数值模拟的方法分析了有无阻流器2种情况下海水对管道冲刷产生的不同影响。通过对比发现,有阻流器的管道表面的压力系数在阻流器的两侧产生剧烈变化,沿水流方向由正值变为负值;升力系数变为负值;管道与海床间隙中水流的速度增大,从而使海床受到海水的剪应力也相应增大,海床易于受冲蚀,有利于实现海底管道自埋。