海底管道完整性检测维护及应急技术研究
海底管道完整性管理技术及其应用
海底管道完整性管理技术及其应用【摘要】海底管道在我国海洋油气资源开发活动中发展迅速，成为海上油气田的生命线。
作为连接海洋平台，海上储油设施及陆地终端的主动脉，其安全和通畅是保证海洋石油顺利开采的重要基础。
但是由于各种因素的影响，海底管道服役期间环境恶劣，检修维护的难度很大，为了保障海底管道的安全运行，需要从设计、建造、运行的全过程中，融入管道完整性的管理。
本文针对海底管道的运行要求和环境特点出发，分析影响海底管道完整性管理的因素，阐述相关对策，介绍具体案例，为海底管道的完整性管理提供借鉴。
【关键词】海底管道完整性管理全寿命安全1 前言随着我国海洋油气资源开发的快速发展，海底管道已经成为海上油气集输的重要方式。
海底管道技术总的发展趋势是超远距离传输（最长已达1200公里）、超深水深和超大直径，工作温度和内压不断突破记录。
从世界范围来看，海底管道具有投资巨大、技术难度高、运行风险大的显著特点，是海洋油气开发资源中最具挑战性的技术环节之一。
经过最近几十年的发展，我国海底管道的总里程已超过3000公里，并在迅速增加。
海底管道的自然环境与陆上油气管道相比，更加复杂恶劣，对其监测、维护维修的难度更大，一旦发生事故，其抢修的难度非常大，不但会造成巨大的直接经济损失，还会给海洋环境造成巨大的污染。
管道完整性管理技术起源于20世纪70年代初。
鉴于当时欧美等工业发达国家的油气长输管道逐渐进去老龄期，安全事故频发，给社会与环境造成巨大损失，美国率先通过借鉴经济学和航空等工业领域中的风险分析技术对油气管道实施风险管理，以期最大限度地减少油气管道的事故发生率，并尽可能的延长管道的使用寿命，合理的分配有限的管道维护费用，逐步形成了管道完整性管理的法律法规、标准规范和系统的完整性管理模式。
管道完整性管理是一种以预防为主的管理模式。
管道管理者通过针对管道面临的风险因素进行识别和评价，实施各种有针对性的风险隐患减缓措施，将风险控制在合理、可接受的范围内，从而使管道始终处于安全可控的服役状态，达到减少事故并经济合理地保证管道安全运行的目的。
海底管道泄露检测研究
海底管道泄露检测研究摘要：本文介绍了海底管道泄露检测的方法分类，同时分析几种常用检测方案的优缺点，最后提供了一种混合泄露检测的新思路。
关键词：海底管道泄露检测次声波1.引言海底管道一般指敷设在海底的各种油气输送管道，因为海底管道输送具有输量大、稳定、高效、受气候影响小等优点，所以管道输送一直都是海上油气运输的最优方式。
但随着管线运行时间的累积，必然会受到管道老化、腐蚀穿孔、不可抗力以及外界条件变化(如地震或海床坍塌等)问题的影响，导致管线可能发生泄露事故。
管道一旦发生泄漏，必将威胁到人们的生命财产安全以及造成严重的环境影响。
故此对海底管道可能发生的泄漏情况进行监测是十分重要的。
海底管道泄漏检测通常分为两类：第一种是直接检测方法，即通过检测管道外部参数，如碳氢化合物或者温度变化等，来判断是否发生泄漏；第二种是间接检测方法，即利用传感器来检测管道的内部参数，如：温度、粘度、压强、流量、声速等，并通过数据处理来判断是否发生泄露。
2 检测技术研究管道的泄漏检测方法基本上可分为两类，一类是基于硬件的方法，另一类是基于软件的方法。
基于硬件的检测方法也称直接法，是指对泄漏物进行直接检测，基于软件的检测方法也称间接法。
是指检测因泄漏而造成的影响，如流体压力，流量的变化来判断泄漏是否发生及泄漏位置。
直接检测法主要包括：直接观察法、水面监视法、分段密封法、油检测元件法、油溶性压力管检测法、检测电缆法、示踪检测法、光纤检测法。
间接检测法主要包括：质量/体积平衡法、流量／压力突变法、实时模型法、统计分析法、应力波检测法、压力差检测法、音波法（次声波法）、负压波法。
目前泄露检测技术以间接检测为主，通过国内外泄漏检测技术现状的分析，效果好的泄漏检测方案需要多种技术结合使用，这也是目前国内外泄漏检测方案常用的策略。
众多的泄漏检测技术中，负压波泄漏检测技术是目前公认的有应用前景的长输管道泄漏检测解决方案，泄漏监测系统基于负压波及流量平衡检测原理，当管线发生泄漏时，泄漏点的压力突然下降，负压波由泄漏处向上、下游传播。
--海底管道完整性管理技术实践20170109
序号 1 2 …… 139 140
起点 绥中36-1 WHPB 绥中36-1 WHPE …… 旅大27-2 WHPB 渤中13-1
终点 绥中36-1 APP 绥中36-1 CEP …… 旅大32-2 WHPA 岐口18-1
输送介质 注水 原油 …… 混输 天然气
22
4、管道外检测能力
Kp0 维修点Kp0.583 Kp2
2.30
61.0
降低清管卡堵风险
60.5
2.29
60.0
温度(℃)
压力(MPa)
59.5
2.28
59.0
2.27
58.5
58.0
2.26
0 5 10 15 20 25
0
5
10Βιβλιοθήκη 152025运行速度分析
时 间(h)
时 间(h)
通过运行温度和压力模拟，分析可能存在的沉积物风险
11
2、管道清管能力
目前已经具备了管道常规清管、渐进式清管和变径清管的技术服务能力。
31
1、实验室定位
验证评价——符合国际规范，具有权威性的，独立的第三方管道检测技术和 产品验证评价中心。 研究开发——用于研究和开发管道运维技术和产品的产学研技术研发平台。
一把秤
一个平台
32
2、实验室组成
工 艺 管 道 维 抢 修 实 验 平 台
海 底 管 道 内 检 测 环 路 实 验 平 台
07 救生设施/系物被系物
6
管道运维业务
7
1 公司简介 2 海底管道完整性管理技术服务实践 3 海底管道运维综合实验室 4 结束语
8
在管道完整性管理环节中的定位——“管道专科医院”
“孕育” 海管设计、制管 安装
浅谈海底油气管道铺设方法、检测和维修
浅谈海底油气管道铺设方法、检测和维修摘要：随着国内外对于海洋油气资源的日益重视，海底管道事业也正处于一个蓬勃、快速发展的阶段。
海底管道铺设技术需要在海上建设各类采油平台、钻井以及油气资源的输送设施，为确保海底管道安全生产，应参照海底管道规范，对在役海底管道系统进行全面检测，及时采取维修措施，最大限度地避免管道泄漏事故的发生，这期间相关企业做了不少的研究和总结。
关键词：海底油气管道；铺设技术；海底管道检测；海底管道维修一、海底管道铺设方法1.铺管船法。
目前国际上使用最多铺管方法就是铺管船法。
这种铺管法需要安排一艘起抛锚拖轮或者多艘抛锚拖轮来支持铺管作业。
铺管船铺设法具有抗风浪能力强、适应性广，机动灵活和作业效率高等特点；根据铺管方式和管道在水中的形状包括：S型铺管法、J型铺管法和卷管法。
（1）S型铺管法。
目前海底管道铺设技术中应用最多的方法就是S型铺管法，这种方法一般要安排艘起抛锚拖轮或者多艘起抛锚拖轮来支持铺管，工程在展开之前，需将一个锚定位在海床上，然后将锚缆引过托管架并系到第一根管子的端口，通过托管架的支撑，它会自然的弯曲成“S”型曲线。
根据受力点的不同，可分为三个区域，即上弯段、中间段、下弯段。
上弯段一般是从铺管船上的张紧器开始向下延伸到管道脱离托管架支撑为止；下弯段是从拐点到管线在海床泥面的着地点这段区域；中间段一般较短，即上弯段和下弯段之间的部分。
目前，S型铺管技术可使用多条作业线进行管线预制，需要一个托管架，具有多个焊接站，随着水深的增加，托管架长度会增加、张力也会增大，但它的稳定性会减弱、风险也会增加。
（2）J型铺管法。
J 形铺管法( J-lay) 是自 20 世纪 80 年代以来为了适应铺管水深的不断增加而发展起来，是目前最适于进行深水海底管道铺设的方法。
现阶段，J型铺管法主要有2种类型：即钻井船J型铺管法和带倾斜滑道的J型铺管法。
在铺设过程中，通过借助调节托管架的管道和倾角承受的张力来改善悬空管道的受力状态，达到安全施工的目的。
海底管道气体运输系统的维护与保养
海底管道气体运输系统的维护与保养海底管道气体运输系统是一项关键的能源输送技术，广泛应用于石油和天然气行业。
为了确保管道的正常运行和安全性，维护与保养工作显得尤为重要。
本文将从管道系统检查、防腐蚀措施和事故应急响应等方面探讨海底管道气体运输系统的维护与保养。
首先，管道系统的定期检查对于维护和保养至关重要。
这包括巡视、检测管道的冲刷和清洁，并确保管道的完好无损。
通过巡视，工作人员可以观察到管道表面是否有锈蚀、裂纹或其他损伤，及时采取修复措施。
检测技术如超声波、磁粉和渗透试验等可以帮助检测隐患，及早发现潜在问题。
另外，冲刷和清洁是为了防止管道内部积聚杂质和水垢，保持管道的通畅性。
其次，防腐蚀是管道维护与保养中至关重要的一环。
由于海底环境的恶劣性质，管道容易受到海水腐蚀的影响。
为了阻止腐蚀的发生，采取防腐蚀措施是必不可少的。
一种常用的方法是给管道表面涂覆防腐涂层。
这种涂层能够形成一个物理屏障，隔离管道和海水，防止腐蚀的发生。
此外，还可以采用阴极保护技术，通过提供外部电流或附加阳极来保护管道。
这种方法能够在管道金属表面形成一个保护层，延长管道的使用寿命。
最后，建立一个高效的事故应急响应机制是确保海底管道系统安全的关键。
尽管有着完善的维护保养措施，但事故依然可能发生。
为了应对可能出现的问题，需要制定相应的应急预案。
这包括事故发生后的快速响应和紧急处理，以减少可能的损失。
在实施应急预案时，需要明确责任和任务分工，确保每个环节都能够迅速响应，减少事故对管道系统和环境的影响。
除了上述提到的三个方面，还有其他一些维护与保养方面的注意事项需要牢记。
首先是管道的轨迹管理。
管道轨迹管理是确保海底管道稳定运行的关键措施之一。
这包括对管道轨迹进行定期监测和检查，以便及时发现并纠正可能存在的偏离问题。
其次，需要对海底管道进行定期的清洁和维修。
海底环境中存在大量的海洋生物和沉积物，这些有害物质可能会堵塞管道或导致管道损坏。
定期的清洁和维修工作可以保持管道的畅通和完整性。
海底管道铺设工程施工中的施工监控与检测技术分析
海底管道铺设工程施工中的施工监控与检测技术分析随着全球海洋资源的开发和海底油气管道的铺设需求增加，海底管道铺设工程的施工和监管成为重要的环节。
为了确保管道的质量和安全，施工监控与检测技术起着至关重要的作用。
本文将对海底管道铺设工程施工中的施工监控与检测技术进行分析，以便更好地理解和应用这些技术。
一、施工监控技术分析1. 海洋勘测技术在进行海底管道铺设工程之前，必须进行海洋勘测工作，以确定管道的最佳路径和铺设条件。
海洋勘测技术包括声纳测深、多波束测深、测地测量和海洋地质调查等。
这些技术可以提供有关海底地形、水文和地质信息，为管道铺设的合理性和安全性提供依据。
2. 水下施工监控技术在海底管道铺设工程的实际施工中，需要使用水下摄像机、声纳测距和激光测距等技术来实时监测管道的铺设情况。
水下摄像机可以通过实时图像传输，监测管道的位置、姿态和沉降情况。
声纳测距和激光测距技术可以提供管道轴线位置和水平偏移量的精确测量，确保施工过程中的精度和准确性。
3. 施工船舶定位监控技术海底管道铺设工程通常需要使用施工船舶来进行施工作业。
施工船舶定位监控技术可以通过全球卫星定位系统（GPS）和惯性导航系统（INS）来实时监测和控制施工船舶的位置和航向。
这些技术可以提供准确的空间信息，确保施工船舶按照预定的路径和速度进行工作，避免误差和事故的发生。
二、施工检测技术分析1. 水下管道探测技术水下管道探测技术可以用于检测管道的质量和完整性。
通过使用声纳或磁性探测装置，可以对管道进行实时监测和探测。
声纳探测装置可以检测管道的声学特性，包括管道的泄漏、破损和材料变化等。
磁性探测装置可以检测管道的磁性特性，包括管道的磁化、缺陷和异物等。
这些探测技术可以提供管道的准确位置和状态，为后续的维修和保养工作提供依据。
2. 泥土力学性质检测技术在进行海底管道铺设工程时，泥土的力学性质对工程的安全和稳定性有着重要的影响。
泥土力学性质检测技术可以通过取样和实验测试，得到泥土的物理力学参数，包括密度、抗剪强度和抗压强度等。
海底管道气体运输的管道修复与维护技术
海底管道气体运输的管道修复与维护技术海底管道是一种重要的气体运输方式，广泛用于油气勘探与开采领域。
然而，长时间的运行以及外部环境的影响可能会导致管道损坏，进而影响气体的运输效率和安全性。
因此，海底管道的修复与维护技术显得尤为重要。
管道修复技术是指针对管道损伤或漏损情况，采取一系列的措施来修复和恢复其原有功能的方法。
在海底管道气体运输中，管道修复技术需具备对海底环境的适应性、操作简便性和修复效果显著的特点。
首先，针对海底管道气体运输的特殊性质，提出了多种针对损坏修复的技术方案。
其中，常用的方法包括替换、重叠式套管技术和修复箍技术等。
替换技术是指通过割接和更换损坏部分的方法，修复管道的完整性。
重叠式套管技术是指在损坏部分外加一层套管，增加管道的强度和密封性。
而修复箍技术则是通过环绕损坏部分添加特殊材料的方式，加固管道结构。
这些技术方案既能修复损坏管道，又能保证气体运输的效率和安全。
其次，针对海底管道气体运输中的维护需求，发展了一系列检测和监控技术。
其中，常用的技术包括无人潜水器巡检、磁粉探伤、超声波检测和防腐保温等。
通过无人潜水器巡检，可以对海底管道的整体情况进行全面监测，及时发现潜在问题。
磁粉探伤和超声波检测技术则能够检测管道表面和内部的缺陷情况，提前预防损坏的发生。
此外，防腐保温技术能够有效防止海水腐蚀管道，并减少能量损耗，延长管道的使用寿命。
海底管道气体运输的管道修复与维护技术还面临着一系列挑战。
首先，海底环境恶劣，操作复杂，对修复和维护技术提出了更高的要求。
其次，海底管道的长距离运输，使得及时维护和修复成为难题。
因此，需要不断创新和发展新的技术手段，提高管道修复和维护的效率和安全性。
为解决这些挑战，可以采用以下策略。
首先，加强海底管道的设计，选用高强度材料和防腐蚀技术，减少管道的损坏风险。
其次，在建设阶段就注重管道的检测和监控系统，加强对管道运行状态的实时监测。
再次，加强技术人员的培训和学习，提高其对修复和维护技术的理解和操作水平。
海底管道完整性管理方法浅析
海底管道完整性管理方法浅析摘要：现阶段，随着我国海洋科学技术的不断发展和完善，特别是在现代海洋技术领域，出现了一定深度的创新发展。
本文着重对我国海底管道完整性及其管理的技术方法进行深入分析、比较和实证研究，以帮助提高全国海底管道的完整性。
关键词：海底管道；完整性；管理技术在我国大型海洋工程建设管理和技术发展进步的过程中，离不开海洋管道的维护和管理。
因此，这自然意味着对海底管道的保护提出了更高的要求。
只有不断提高我国海底管道设施的保护完整性，才能有效促进我国大型海洋产业的健康发展。
1海底管道完整性管理技术概述。
维护海底管道完整性的所谓完整安全管理技术通常或更广泛地称为SPI安全管理技术，指确保整个海底管道设施始终处于稳定状态，并在该状态下继续发展和演变，始终保持其正常稳定的安全运行或服务状态的技术工作状态。
主要指以下三个管理技术层次意义上的完整的安全技术管理：第一，整个水下海底管道的施工始终处于能够继续安全正常运行和服务的状态；其次，海底管道建设的整个建设和运营过程处于高度安全可控的建设和运营状态；最后，保证整个海底管道系统建设的施工、生产运营条件和设计施工质量，确保系统建设安全、稳定、可靠、高效，只有实现这两个目标，才能有效地实现和保证整个海底管道工程系统建设项目的绝对安全线性完整性和安全相对完整性。
实际上，这意味着这三个技术支持生产条件必须不可或缺，必须紧密有效地结合在一起，相互促进，以确保和提高整个项目海底管道系统建设的整体建设和运营质量水平及效率水平。
海底管道完整性原则主要是指在整个运营管理过程中，管道需要定期检查和识别其相关风险状态，分析应急处理的风险，然后采取最必要、最合理的应急措施和方法进行运营管理，从而使减少程度保持在一定的安全范围内，提高整个海底管道管理和运营目标体系的整体完整性。
同时，在完成整个海底管道系统安全管理任务的全过程中，还要结合科学完善的系统安全管理保障措施和评价方法，进行全面、严格、细致的质量控制，并按照国家颁布的各项相关技术法律标准的要求，对系统进行隐患分析、诊断和风险识别，初步进行风险识别分析和风险识别，规划建设完整、科学的安全体系和风险评估，在实际管理咨询过程中，完成这些风险进入系统后的系统评估分析和安全修复，确保整个海底管道系统项目的整体完整性和整体安全性，并做出循环、科学、完整的解决方案，一旦企业遇到了以前的完整性问题，就可以根据该完整性问题直接考虑下一个完整性问题，这是整个海底管道完整性问题管理咨询的技术分析。
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海底管道完整性检测维护及应急技术研究
[摘要]本文对海底管道检测，维护和应急方面的技术进行了总结，为海底管道的完整性管理提供技术参考。
[关键词]海底管道完整性检测维护应急
海底管道是海上油气田开发的生命线，必须保证管道的完整性。
但由于服役环境恶劣，自身缺陷以及服役时间的延长，难免出现缺陷和损伤，因此必须进行完整性检测，及时发现这些风险，并进行评估，发现隐患及时维修，另外，为了应对管道运行过程中的突发情况，必须编制管道应急预案，落实相关技术，设备和人员等应急资源，确保管道事故发生时可以快速反应，从而保证海上油气大动脉的安全运行。
1海底管道检测技术
海底管道检测按照检测部位不同，可以分为内检测和外检测两种。
管道外检测是通过物探路由调查，潜水员或者ROV搭载电位仪，水下摄像机以及磁力层析设备（MTM）无损检测设备对海底管道的路由位置，在位状态，海底地貌，外部损伤、变形，管道的应力集中，牺牲阳极尺寸、电位进行检测。
推荐检测周期为2年。
路由调查可以查明海底管线目前的状况，包括管线区域海底精确的水深、地形、地貌、浅地层结构、海底管线的走向、海底管线的埋深、裸露及悬跨及其它异常情况，对海底管道进行精确定位以及是否存在有地质灾害或其他损坏等异常情况。
对海底管线的安全现状进行评估，为海底管线的安全生产和维护提供科学依据。
潜水员检测可以弥补物探路由调查的不足，以及ROV无法完成的复杂检测，以及不方便使用ROV的操作，通常进行一些精细或者复杂的水下管道检测或者重要检测。
针对中缅海底管道段，水深及地形限制了ROV的使用，须采用潜水员进行例行检测。
其可以对管道悬跨段进行精细测量，牺牲阳极电位检测，管道应力集中状况以及损伤情况详细检测等等。
管道内检测是采用几何变形检测，漏磁、超声等智能检测技术对管道的金属损失、裂纹、变形、凹坑及气泡、夹渣等缺陷进行检测。
推荐检测周期为5年。
管道内检测是管道完整性管理的重要组成部分。
管道内检测是对管道进行安全评价的基础和前提。
通过对海底管道进行有计划的全面、科学的检测，获得管道真实可靠的数据和资料，为管道的安全评价与完整性管理提供依据。
通过对管道的内、外检测，可以详细了解管道的服役状态，进而对管道的运
行状况进行评价，指导管道维护和维修工作。
2海底管道维护技术
海底管道的维护是针对管道的服役状况进行评价后，识别潜在风险，从而采取风险消减措施，从而保证管道在可控状态。
相对应的也可以分为内部和外部维护两大类。
海底管道的外部维护通常就是悬跨维护，另外还包括水下腐蚀及补强修复。
海底的地形和地质构成，波浪与海流的作用，海底沙波或沙丘运动以及土壤性能的改变等等，都会引起管跨的发生。
无论管跨由何原因产生，只要到达临界悬空长度，轴向过载应力和涡激振动会对管道的安全运行构成威胁；针对海底管道悬跨这一重大安全隐患，国内外采用了多种海底管道悬跨防治和维护措施，常用的措施有填埋覆盖法、加重法、降流促淤法、水泥压块、支撑桩以及更换软管等方法。
内部维护一般来说就是清管作业。
天然气管线清管主要清除内部积水、氧化铁、碳化物粉尘、二硫化碳、氢硫酸等腐蚀性物质；降低腐蚀性物质对管道内壁的腐蚀损伤；重新明确管线走向；检测管线变形等。
原油管线清管主要清除管线内部的凝油、结蜡、结垢，达到减小输油回压、减小磨阻、提高输送效率。
新建管线清管可以清除管线杂物、浮锈、排水、排气，检测管线变形等。
3海底管道应急技术
海底管道在铺设和运行过程中有可能受到外部载荷的作用或腐蚀而损坏，而这些损坏可分为以下几大类：
在铺设过程中由于海流的影响造成管道的变形或断裂；在运行过程中由于海水的腐蚀造成管道的穿孔泄漏；在运行过程中由于受到外力的冲击（如受到鱼船抛锚冲击或鱼网拖拉等）造成管道变形或破裂；在运行过程中，海底埋地管道由于受到海流的冲刷而产生悬跨并因涡激振动而产生疲劳断裂；海底管道还可能因为管道内介质的腐蚀而产生穿孔泄漏。
常用的应急技术可以分为水下和水下抢修技术两类：水下抢修又包括夹具维修，紧固带维修，带压开孔，水下常压干式焊接，机械连接器维修；水上抢修包括水上干式焊接等技术。
海底管道随着服役时间的增加，出现事故的几率在逐年增加，因此编制一套完整的海底管道应急预案非常必要。
应急预案的内容应包括管道的原始资料、管道路由的划分、管道的损坏形式、泄漏点的定位和预处理、各种抢修方案、潜水方案、作业船舶、抢修设备和物资的储备以及作业HsE体系，并根据管道实际
情况及新技术的不断涌现对应急预案进行修正，保证预案的可操作性和先进性。
4结语
作为现代海洋石油开发输送的命脉工程，海底管道是高投入，高风险的海上油气田生产设施，造价昂贵，且所处海洋环境条件非常复杂，存在着众多不确定性因素。
为了保证安全可靠运行，必须加大检测，维护和应急技术研究和储备，从而确保其在服役期间的完整性。