浅谈海底管道工程管材选择
海底管道工程设计与施工技术研究
海底管道工程设计与施工技术研究
海底管道工程是连接陆地与海洋的重要交通通道，随着现代工程技术的不断发展，海底管道工程设计与施工技术也越来越受到重视。
涵盖了各种方面，包括管道材料的选择、海底地形的测量、设计方案的优化等等。
在这篇论文中，我们将深入探讨海底管道工程设计与施工技术的相关问题，并提出一些解决方案。
首先，海底管道工程设计与施工技术的研究是一个复杂而细致的过程。
在设计方面，我们需要考虑到海底地质条件、水深、海底生物环境等多种因素，以确保管道能够安全、稳定地运行。
此外，管道的材料选择也是至关重要的，不同的海域环境需要不同材质的管道来适应。
其次，在施工技术方面，海底管道工程也面临诸多挑战。
比如，在海底地形复杂的地区，施工人员需要利用先进的技术手段来确保管道的准确铺设。
此外，海洋环境的不可预测性也给施工工作带来了一定的困难，比如恶劣天气可能导致工程延误等问题。
在实际项目中，海底管道工程设计与施工技术的研究已经得到了广泛的应用。
例如，我国南海地区海底油气管道的建设，就充分展现了先进的设计和施工技术。
海底管道工程设计与施工技术的研究不仅可以促进海洋资源的开发利用，还可以推动海洋工程技术的进步。
梳理一下本文的重点，我们可以发现，海底管道工程设计与施工技术
的研究是一个具有重要意义的课题，我们需要加大研究投入，不断完善设计方案和施工技术，以应对日益严峻的海洋环境挑战。
通过不懈的努力和持续的研究，相信海底管道工程设计与施工技术将会取得更大的突破，为我国海洋事业的发展做出更大的贡献。
海洋管道介绍
管道作为五大运输方式之一，有着安全性高、连续性好、运输量大的优点，在 海洋油气的运输中得到了广泛的应用。发达国家的管道输送量已经接近80％。
海洋不同运输的效益
海洋管道工程的分布
美国墨西哥湾已经建成长达约37000km的海底管道，将 该海域3800多座大小平台和沿岸的油气处理设施连成一张四通八 达的海底管网,这些管道直径由51mm到1321mm之间,铺设在几 米到数百米深的海底。在欧洲的北海，由于许多大型天 然气田的发现和开发，使远距离输送并销售天然气至西欧 各国的海底管道建设发展迅速，现已建成上万公里的国际 输气管网。已经建成的海底管道约2000km，与国外差距较大。
已铺设总长（2000）
二、海底管道的特点
优点：
可以连续输送，受环境制约小，输油效率高，运油能力大；
海洋管道铺设工期短，投产快，管理方便，操作费用成本低。
缺点：
由于处于海底，检查与维修困难；
受潮流的影响较大，对于处于潮差或波浪碎带的管段（立管），可
能遭受海中漂浮物和船舶撞击或抛锚遭受破坏。
三、海底管道的分类
单壁管
单壁管一般都为用于长距离输送的单层保温钢管。
海洋管道的钢管一般为以下三种：
无缝钢管（S）、电阻焊直缝钢管（ERW）、直缝焊接钢管（UOE)
对于所用钢材的物理、化学等特性，都有规范参考，目前API为的管道材料规范被广 泛应用，下表为规范中一些海洋管道常用钢材的材料特性。
管道案例
• 坐落于挪威与英国之间的北海海域 • 世界上最长的海底管道 • 可供应全英国20%的天然气40年
Ormen Lange —— Langeled 天然气管道
A B
C
Ormen Lange 气田开采
海底管道
第一节
海底管道
概 述
海底输油（气）管道是海上油（气）田开发生产系统的主要组成部分。它是连续地输送 大量油（气）最快捷、最安全和经济可靠的运输方式。通过海底管道能把海上油（气）田的 生产集输和储运系统联系起来，也使海上油（气）田和陆上石油工业系统联系起来。近几十 年来，随着海上油（气）田的不断开发，海底输油（气）管道实际上已经成为广泛应用于海 洋石油工业的一种有效运输手段。 据资料介绍，经过几十年的不断建设，美国墨西哥湾已经建成长达约 ! " # # # $ % 的海底 管道，将该海域! & # #多座大小平台和沿岸的油气处理设施连成一张四通八达的海底管网， 为经济有效地开发墨西哥湾的石油资源，发挥了巨大作用。这些管道直径由 ’ ） ( % %（) * + 到( ）之间。铺设在几米到数百米深的海底。在欧洲的北海，近! ! ) ( % %（ ’ ) * + #多年来，由 于许多大型天然气田的发现和开发，使远距离输送并销售天然气至西欧各国的海底管道建设 发展迅速，现已建成上万公里的国际输气管网。 我国海洋石油经过近) #年的开发，据统计到目前为止，已经建成的海底管道约) # # # $ % （详见表( ） ，其中渤海&个油（气）田建成的海底管道累计约 ( ( , ( , ( & $ %。南海 ( ! 个油 （气）田铺设的海底管道累计超过 ( # # # $ %，其中从海南岛近海某气田至香港的一条直径 ）的海底输气管道长达& " ( ( % %（ ) & * + # # $ % 左右，是我国目前最长的一条海底管道。另外， 东海某气田到上海附近铺设的一条输油、一条输气海底管道共 " ’ ( $ %，也于 ( . . . 年投入运 行。
海洋柔性管道结构形式及设计选材分析
8福建建设科技2019.No.2■建筑材料海洋柔性管道结构形式及设计选材分析胡建春傅建楠（中国市政工程华北设计研究总院有限公司天津300384）［摘要］随着海洋油气勘探开发的发展，柔性管道由于其自身优势应用越来越广泛。
但国内柔性管道技术与世界先进水平之间还存在较大的差距。
本文主要介绍了柔性管道的结构形式及各结构层的功能，并对各结构层在材料选择方面需要考虑的问题进行了相关分析，针对不同环境提出选材建议，以期为柔性管道的设计提供技术参考。
［关键词］柔性管道；材料选择；老化；腐蚀Structure Style and Material Selection Analysis for Offshore Flexible PipesAbstract ：Along with the development of the offshore oil and gas exploration and production ，more and more flexible pipes have been used in the offshore oil and gas industry because of its advantages．But there is a large technological gap between home and abroad．Aimed at providing some technical reference for flexible pipe material selection ，this paper elaborates on the structure style and function of the flexi-ble pipes and analyses the problem the structural layers need to be considered in aspect of material selection．Key words ：Flexible pipe ，Material selection ，Aging ，Corrosion 作者简介：胡建春（1984－），工程师，硕士研究生，主要从事天然气管道设计方面的工作。
海底管道材料
海底管道材料
海底管道是连接陆地与海底油气田的重要通道，它承载着海底油气资源的输送
任务。
而海底管道的材料选择对于其安全可靠的运行至关重要。
在选择海底管道材料时，需要考虑到海底环境的复杂性以及管道本身的功能需求，因此，海底管道材料的选择至关重要。
首先，海底管道材料需要具备良好的耐腐蚀性能。
海水中含有大量的氯化物和
硫化物等腐蚀性物质，因此海底管道材料需要具备良好的抗腐蚀性能，以保证其长期在海底环境中的稳定运行。
常见的海底管道材料包括碳钢、不锈钢、镍基合金等，它们具有良好的抗腐蚀性能，能够有效抵御海水腐蚀的侵蚀。
其次，海底管道材料需要具备良好的耐压性能。
海底管道承载着油气田的输送
任务，因此需要具备良好的耐压性能，以保证其在高压环境下的安全运行。
碳钢管道具有良好的耐压性能，能够满足海底管道在高压环境下的使用需求。
此外，海底管道材料还需要具备良好的焊接性能和焊接接头的稳定性。
海底管
道通常需要进行焊接连接，因此海底管道材料需要具备良好的焊接性能，以保证焊接接头的牢固性和稳定性，从而保证整个管道系统的安全可靠运行。
最后，海底管道材料还需要具备良好的耐磨性能和耐磨损性能。
海底管道在海
底环境中长期运行，容易受到海底泥沙的侵蚀和磨损，因此海底管道材料需要具备良好的耐磨性能，以保证其长期稳定运行。
综上所述，海底管道材料的选择对于海底管道的安全可靠运行至关重要。
在选
择海底管道材料时，需要综合考虑其抗腐蚀性能、耐压性能、焊接性能、耐磨性能等多个方面的因素，从而选择出适合海底环境的材料，以保证海底管道的安全可靠运行。
海洋工程中海底管道的设计与优化
海洋工程中海底管道的设计与优化一、引言随着全球化和经济发展的需求，深海油气开发愈发重要。
为了将石油、天然气等海洋资源利用率最大化，需要建设海底管道将这些能源从海底运输至陆地。
海底管道的设计与优化是深海油气开发中至关重要的环节。
本文将从海底管道的基本构造、材料选择、水动力学和防腐蚀等方面分析海底管道的设计与优化。
二、海底管道的基本构造海底管道的基本构造主要有三种，分别是单层管、双层管和多层管。
单层管由一层钢管构成，适用于较浅的海域，优点是结构简单、成本低廉，但抵御外部压力和耐久性较差。
双层管由内层钢管和外层混凝土管构成，适用于中等深度海域，具有较好的抵御外部压力和耐久性。
多层管则由多个层次构成，适用于深海区域，具有较强的耐压性和抗腐蚀能力。
三、海底管道的材料选择由于受深海环境的影响，海底管道的材料选择对管道的性能影响较大。
常用的材料有钢管、混凝土管、玻璃纤维管等。
钢管是目前最常用的材料，因其强度高、韧性好、重量轻、施工方便等优点，但其对海水的腐蚀性较强，需要进行防腐措施。
混凝土管具有较好的耐腐蚀性能，但其重量大、施工难度大、维护成本高等缺点。
玻璃纤维管轻便而且不容易腐烂，因此其在海洋环境中应用越来越广泛。
四、海底管道的水动力学海水在运动时会产生流场，对管道的稳定性和速度有很大影响。
设计优化海底管道时需要考虑流体力学和结构力学的影响。
流体力学是研究流体运动的学科，其原理包括牛顿第二定律和伯努利定理。
根据研究结果，优化管道的直径和材料，减少水动阻力和材料疲劳程度。
结构力学是研究物体变形和破坏的学科，其原理包括胡克定律和材料力学。
根据研究结果，优化管道的结构，减少疲劳程度和外部损伤。
五、海底管道的防腐蚀海洋水环境对管道腐蚀性较强，因此管道的防腐蚀工作非常重要。
防腐蚀技术主要包括涂层、阴极保护、防水化学和复合材料等。
涂层是目前最常用的防腐方法，优点是施工方便、成本低廉，但其使用寿命较短。
阴极保护是利用某些金属阳极形成一个附着在管道表面的保护膜来抵抗管道腐蚀的方法，优点是效果稳定、使用寿命长。
浅谈某海边化工厂给排水管道管材选用
浅谈某海边化工厂给排水管道管材选用发布时间：2022-10-20T06:04:17.866Z 来源：《城镇建设》2022年第11期第6月作者：常子圆[导读] 化工厂给排水埋地管道管材的选用是一个至关重要的问题，常子圆江苏可立特工程设计研究有限公司南京分公司江苏南京 210000摘要：化工厂给排水埋地管道管材的选用是一个至关重要的问题，涉及到环保、安全、消防等各方面，因其埋地敷设，常常容易会被忽视，本文结合某海边化工厂项目探讨其给排水管材的选用，总结相关的设计经验。
关键词：化工厂、海边、给排水、管材1.项目概况新建化工厂总用地面积为133331.26m2，项目地块形状近似为长方形，最长约543米，宽约245米，场地北侧约 800米为大海，东侧约270米为丘陵，南侧为平原，西侧为平原。
拟建场地原为滩涂及海域，现已回填整平，属于人工堆积平原地貌，场地地面高程在 2.00～3.00米之间。
场地区域地质构造相对稳定，无不良地质作用，但场地内有厚达2.00~33.30米的淤泥质粘土，属对工程建设抗震不利地段，因此本场地为稳定性差，承载能力差且不均匀。
另外场地靠近海边，地下水埋藏浅，海水本身就是强腐蚀介质，海水中高盐、富氧等都是导致其高腐蚀性的重要因素。
本项目设有生产生活给水管道系统，循环给水和回水管道系统，消防给水管道系统，泡沫混合液管道系统，生产污水管道系统，生活污水管道系统以及雨水管道系统。
因场地靠近海边，地下腐蚀性强，且土壤承载力差，这些因数都会给给排水管道管材的选用带来诸多困难，下面分别就每种管道系统展开讨论，力求选择最适宜的管材，既有利于整个化工厂的运行安全，也能节省后期的维护成本。
2.生产生活给水管道根据《建筑给水排水设计标准》（GB50015-2019）（以下简称“建水规”）第3.13.22条：小区室外埋地给水管材应具有耐腐蚀和能承受相应地面荷载的能力，可采用塑料给水管、有衬里的铸铁给水管、经可靠防腐处理的钢管等管材；结合规范以及本项目场地的特点，生产生活给水管主要有两种管材方案，一种是给水用聚乙烯（PE）管材，一种是采用给水涂塑复合钢管。
浅析海洋环境原油输送管线材料的选择
浅析海洋环境原油输送管线材料的选择摘要：随着原油的深度开采，原油输送的要求逐渐提高。
为了提高我国当前原油输送效率，要保证管线材料具有抗腐蚀性和高稳定性。
文章通过分析原油输送管线的运行参数，结合复合材料在海上钻井平台中的应用，进一步探讨了管线材料的具体选择方法以及运行保障措施，以供相关人士参考。
关键词：海洋原油输送；管线材料；选择1原油输送管线运行参数1.1材质管线的材质是保证输油管道预定效果的重要因素，针对海洋环境的复杂化，物料的腐蚀以及海洋盐雾环境，目前深海钻井平台中常用的材料主要有不锈钢和碳钢这两种。
铜镍材料因为价格昂贵，而且材料的采办周期较长，不符合经济效益的原则，所以通常不会选择考虑铜镍这种材料作为管线的基础材料。
再加上管道内部的原油已经经过脱硫脱水处理，所以说还是碳钢这种材料最具有经济效益。
1.2流速油气资源在管道内的流速也会对腐蚀产生一定影响。
这种影响主要体现在两个方面，首先油气流动会加速腐蚀反应中物质的交换速度，其次可以阻止腐蚀保护膜的形成，从而使得管道腐蚀过程更加复杂。
研究表明，当油气的流速较高时，可使管道内形成空蚀现象。
［1］国内学者方晓君等人的研究结果显示，管道内油气在流动状态下比静止状态具有更高的腐蚀性能，使得管道的腐蚀速率成倍加快。
例如X65钢管，当管道内油气资源处于静止状态时，管道的腐蚀速率约为0.002mm/a；当流速达到0.742m/s时，管道的腐蚀速率将增加2~3倍，约为0.0045mm/a；当流速达到1.484m/s时，管道的腐蚀速率将增加10倍，约为0.02mm/a。
油气流速和腐蚀速率之间呈现出了非线性关系。
当油气流速增大时，管道的腐蚀状况将由均匀腐蚀变为局部腐蚀，如果油气流速持续增大，则腐蚀状况会由局部腐蚀再变为均匀腐蚀。
同时，随着油气流速的变化，管道表面的腐蚀保护膜形态也会发生变化，腐蚀保护膜的厚度将不断减小，当流速达到一定数值后，管道内将不会有腐蚀保护膜的存在。
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浅谈海底管道工程管材选择
【摘要】本文结合朱家尖引水管道工程实例，简单分析海底管道管材比较选择。
【关键词】海底管道；管材
海底管道后期检修维护较困难，供水的安全性能要求较高，故供水管道应选择施工难度低、运行安全性好、可靠度高、抗腐蚀性能较好、投资省、管理方便的管材。
1.管材选择原则
（1）具有优良的力学、物理性能、耐腐蚀性能和耐久性，确保供水安全和具有较长的使用寿命。
（2）具有良好的水力性能，以减少水头损失，从而减少工程投资。
（3）管配件质量好，加工方便，规格齐全，施工方便。
（4）便于运输和施工，以减少施工难度，缩短施工周期。
（5）根据管道沿线地形地质条件和管材来源，因地制宜，采用合适管材。
（6）管材性价比较优，在保证质量的前提下，以减少工程投资。
2.管道管材比选
供水管道材质选择应考虑经久耐用、施工方便，综合建设费用较低等因素，可供选择的管材有球墨铸铁管（DIP管）、钢管（SP管）、高密度聚乙烯实壁管（PE管）、钢丝网骨架聚乙烯复合管（复合PE管）和玻璃夹砂钢管（HOBAS 管）等五种。
（1）球墨铸铁管：球墨铸铁管具有较好的机械和力学性能（高强度、高延伸率），耐高压，供水安全可靠性高，在陆上得到广泛使用。
其缺点是水泥砂浆衬里防腐质量欠佳，影响供水水质；水力糙率系数较大，单位长度的水头损失较非金属管大，在相同供水情况下，能耗相应提高。
管道使用年限一般为40年。
（2）钢管：钢管是一种在各行业广泛应用的管材，具有长久的应用历史和丰富的使用经验，技术成熟，具有良好的韧性，强度高，重量较轻，管材和管件易加工，安装方便，维修简单，运行安全可靠，价格适中。
但防腐要求高，施工工期较长。
使用年限一般为40年。
（3）PE管：PE管耐腐蚀、不结垢、水头损失小、使用寿命长、重量轻，运输、施工方便。
在相同的条件下PE管的过水能力是钢管的1.5倍，其缺点是价格较贵。
管道使用年限一般为50年。
（4）复合PE管：复合PE管除了具有PE管的优点外，相比PE管具有更好的强度、抗冲击性，克服了塑料管的快速应力开裂现象。
缺点主要后期检修维护困难。
管道使用年限一般为50年。
（5）HOBAS管：HOBAS管主要优点是内壁光滑，水力学特性好，糙率低，供水能力大；无毒性、不积垢、耐磨性能好、对管网水质无任何影响；耐腐蚀性能好、管道使用寿命长；高强质轻，供水安全可靠性较高，运输安装方便；价格相对较低，为球墨铸铁管70%左右。
其缺点是管件需人工加工，无定型产品。
4.工程实例
4.1工程概况
朱家尖引水管道建设工程由东港陆上输水管道、普沈水道海底输水管道和朱家尖陆上输水管道组成，输水管道全线长17.05km，管道共分为六段。
其中第一段朱家尖海峡大桥东港侧至朱家尖侧输水管道长度2.82km，设计输水规模3万m3/d，设计流量0.3472m3/s。
4.2工程地质
据1：400万国家质量技术监督局发布的《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），场地地震动峰值加速度为0.10g，相当于地震烈度Ⅶ度。
勘测海域的浅层气普遍比较发育，气顶埋深一般约4m～5m。
受浅层气的屏蔽影响，浅地层剖面的穿透深度较小，约2m～6m，一般约4m～5m。
浅地层的岩性主要为粉质粘土和淤泥质土，属于全新统海相细颗粒沉积物，含水量高，适合本项目海底管道的开挖铺设。
4.3方案比较
4.4综合比较
方案一水头损失较小无需管道配重块，投资较省，但是防腐要求高，弹性曲率半径较大；方案二管道抗腐蚀能力较好，弹性曲率半径较小，但投资较大；本工程推荐方案一。
5.结论
①钢管较PE管和复核PE管糙率较大，水头损失较大，防腐要求高。
②采用开挖式敷设时，由于管材单重较大，管道需要配重较小，甚至不需要配重，节省投资。
③采用定向钻牵引管敷设时，钢管较PE管和复核PE管管道弹性曲率半径较大，定向钻牵引管长度较长。
【参考文献】
[1]《室外给水设计规范》（GB50013-2006）.
[2]《给水排水工程结构设计规范》（GB50332-2002）.
[3]《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）.
[4]《埋地聚乙烯给水管道工程技术规程》（CJJ101-2004）.。