海底油氣管道是怎樣建成的?有哪些鋪設海底管道的方法?(二)
欄目:行業動態 發布時間:2020-03-30

有哪些鋪設海底管道的方法?

       完成一條海底管道,設計考慮因素繁多,而安裝施工更是要克服千難萬險。首先是作業環境處于海洋,不僅作業空間嚴重受限,海況的復雜多變也會給正常施工帶來極大的挑戰。另外,海底環境復雜,并非一馬平川,它由各種地形地貌組成,例如高聳的海山、起伏的海丘、綿長的海嶺、深邃的海溝等等。我們并不能像在陸地上鋪設管道那樣改造海底的地貌,所以無論在設計還是施工過程中,鋪設海底管道考慮的因素就非常復雜了。海底低溫、高壓、高鹽度、暗流涌動,水合物阻塞、管道腐蝕、沖擊損耗等難題會持續存在。這些問題的同時存在使得鋪設海底油氣管道不僅是工程難題,同時又是科學難題。

那么,海底管道是如何鋪成的呢?對于施工作業而言,水深是最大的影響因素,根據水深不同,鋪管作業迥異。

(1)離岸近、水淺的地方,可以用絞車直接將海管拉上陸地。

(2)淺海區、離岸遠的地方可以通過鋪管船一邊下放、一邊焊接的方式鋪管。主要采用S-Lay(S型鋪設法):海底管道通過船尾的托管架入水,形成S形曲線鋪入海底。在鋪管作業過程中,船上需要有3樣神器——張緊器、托管架和焊接作業線。張緊器用來固定海管,像是一個大夾子夾住海管。托管架則用來控制海管的鋪設方向。此外,受海上作業空間限制,鋪設海管需要一支專業的船隊相互配合完成施工,成本也要比同等情況下的陸地高出1~2倍。

(3)在深水區進行鋪管作業,水深增加,導致施工難度呈指數級增長。海管長度增加,導致重量增加,需要鋪管船承受更大的張力,此時采用J-Lay方式施工。J-Lay(J型鋪設法):海管以接近垂直的形態離開鋪管船,沿垂彎段向下,直至鋪入海底,管線整體呈“J”型,適用于幾百米至幾千米的深海區域。

(4)隨著新技術的不斷發展,海上鋪管作業形式也再不斷進步。對于管徑小、強度稍弱的海管,可以在陸地上制造好直接卷于滾筒上,使用鋪管船運至海上鋪設,這種作業方式稱為Reel-Lay(卷管式鋪管作業)。目前,卷管式鋪管船可以分為水平式和垂直式兩種。水平式卷管鋪管船,其轉動軸垂直于鋪管船甲板,采用S型鋪設(常用于淺水),常用于鋪設臍帶纜;而垂直式卷管鋪管船,其轉動軸與鋪管船甲板保持水平,采用J型鋪設,常用于深水。當然最終選擇哪種作業方式,不僅要考慮水深,還要結合作業周期、作業成本等綜合因素。

5e7d9922ea55a.png

海管在海底的鋪設步驟

以最常見的S型鋪管作業方式為例,詳細介紹海底管道是如何建成的。

(1)準備階段。準備階段包括鋪管船就位、安裝托管架、倒海管、海管起始連接以及安裝海管的起始封頭。淺水區一般將起始接頭固定在導管架上,然后開始鋪管,這種方法比較經濟。

(2)海管焊接作業。海管需要被一根一根焊接在一起,然后下放到海底。焊接工序至關重要:通過滾輪輸送至加工車間,然后進行坡口加工、管端消磁、管段預熱、焊口組對、各種焊接(封底焊、填充焊、內部焊、蓋帽焊)、無損探傷、噴砂、涂覆密封、發泡等十幾項工序。

(3)海管入水。鋪管船向前移船,海管入水。海管管端到達著泥點后,邊焊接邊鋪設,進入正常鋪管作業階段。當鋪管過程中遭遇惡劣天氣,或是突發其他意外情況影響到鋪設海管正常作業時,需要臨時棄管。棄管時要焊接臨時棄管頭,通過A/R絞車鋼絲連接。

(4)結束平鋪管段作業。在海底管線鋪設到立管安裝位置附近時,結束鋪設作業,與棄管作業步驟相同。

(5)立管、膨脹彎的連接。海管平鋪段作業結束,此時需要水下測量平鋪段海管與立管之間的距離,定制膨脹彎管。膨脹彎管采用法蘭連接的方式。淺水區域可以人工潛水進行后續連接工作,水深大于50米時,采用飽和潛水作業。

5e7d97a45cde5.png

(6)海管清管試壓、排水。完成所有管線連接后,需要進行清管試壓的工作。清管作業是為了清洗管內壁、測量管線是否有屈曲變形。常用的儀器是清管器。試驗壓力一般需要超過設計壓力,以測試水下連接點是否泄漏,之后對海管進行排水或干燥作業。

5e7d97fb38762.png

(7)海管保護和固定。海管沉放到海底后,波浪、海流以及附近船舶拋錨都會危及到海管的安全,影響最為嚴重的是漁業活動,漁船拋錨、漁網破壞法蘭連接點等等,所以需要采取一定的保護措施:①針對平管段,可以采用挖溝機挖溝掩埋。方法是挖溝機下放至海底,騎放在海管上,抬起海管,開始挖溝,像是耕田用的犁,深度為1~2米,然后掩埋回填。②采用水泥墊塊、固定壓塊等保護措施。水泥墊塊、固定壓塊等制造、鋪設成本高,因此只在立管、膨脹彎管等連接處使用。

(8)管道修復。即使保護再周全,也難以完全杜絕海管發生堵塞、泄露,失效的情況。一旦發生海管堵塞,可以先使用清管球進行清管作業。對于海管發生腐蝕、泄漏或清管球不能疏通的管段,采取切斷破損海管,重新更換連接。水深較淺區域,可以打撈上來重新焊接。海水較深區域,采用ROV水下作業,切斷海管,使用法蘭、卡箍等機械方式連接。至此,一條完整的海管鋪設作業順利結束。

5e7d9a2e04cee.png

文章來源:網燃氣 http://www.egas.cn

湖南快乐十分彩遗漏彩乐乐