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海底管道

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  海底管道是通过密闭的管道在海底连续地输送大量油(气)的管道,是海上油(气)田开发生产系统的主要组成部分,也是最快捷、最安全和经济可靠的海上油气运输方式。

  (2)直缝埋弧焊钢管(SAW)。口径一般在16in以上,最大可达56in。

  (3)直缝高频电阻焊钢管(HFERW)。由于焊接质量的提高及价格低,该类管子已被越来越多地用于20in以上的海底管道。

  (4)螺纹焊接钢管。这类管子由于焊缝的焊接质量易出现问题,还没有被海洋管道工业普遍认可。

  海底管道设计所遵循的标准是《海底管道系统规范》(SY/T 10037-2010)。为了设计出安全可靠的海底管道,需要取得以下的资料和数据:

  (1)输送流体:包括油气类别、流量、组分、密度、黏度、露点、温度、压力、比热容以及导热性。

  (2)工程地质:海床土壤类别和力学特性、海床的垂直和水平摩阻特性、海床表层土壤结构组成、海床地貌、海底管道路径纵断面图以及地震烈度。

  (3)海洋学资料:水深图、海流、波浪、潮汐、冰、水温、海水盐度、海域内的动植物分布以及海水可见度。

  (5)其他资料:所在海域的海图、需要穿越的海底电缆或管道、水下障碍物、航道、捕渔区以及政府的有关法规。

  为了确保海底管道在设计的寿命期间内能安全运行,管道系统应充分地防止由输送介质和海水引起的内外腐蚀。

  工程实践证明,在实际的海水环境中,外涂层能够提供有效的腐蚀保护。用于海底管道的外涂层有煤焦油瓷漆、沥青瓷漆、环氧树脂聚乙烯树脂、聚丁橡胶等。

  作为外涂层的补充和加强,阴极保护能在海底管道系统的设计寿命期间内提供充分的保护,海底管道的阴极保护系统通常以牺牲阳极为基础。

  牺牲阳极的材料可以是铝或锌的合金。阳极的重量和数量与周围土壤的电阻率电流密度要求、涂层破坏的标准以及管道设计寿命有关。在设计中要计算阳极的重量、分布间距、每一极块的长度和厚度。在有涂层的海底管道上,两个阳极之间的间距一般不超过150m。阳极的形状有长条形、板状和半环状。

  阳极在管道上的安装方式应能确保其在管子的装卸和施工期间不受到机械破坏,阳极块的直径应小于加重层的直径,要牢固地固定在管子上。为了确保阳极和管子之间可靠的机械连接以及位置正确,可把两个半环焊在一起。

  对输送具有腐蚀性烃类的管道系统应进行内腐蚀控制。对海底管道来讲,内腐蚀控制的方式有利用缓蚀剂,加腐蚀余量,内涂层,采用耐腐蚀管材或内衬,保持输送介质无水。

  内防腐的方案是根据所输送介质的性质确定的,这些性质包括油、气、水的比例;含盐量、细菌含量、水的pH值;腐蚀气体的含量;固体含量及其流动特性;温度和压力。

  海底管道的优点是可以连续输送,几乎不受环境条件的影响,不会因海上储油设施容量限制或穿梭油轮的接运不及时而迫使油田减产或停产。故输油效率高,运油能力大。另外海底管道铺设工期短,投产快,管理方便和操作费用低。

  缺点是:管道处于海底,多数又需要埋设于海底土中一定深度,检查和维修困难,某些处于潮差或波浪破碎带的管段(尤其是立管),受风浪、潮流、冰凌等影响较大,有时可能被海中漂浮物和船舶撞击或抛锚遭受破坏。

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