深水海底管道铺管设备技术现状与国产化设想
海洋工程柔性立管发展概况
深水柔性立管一.深水油气田开辟柔性立管概况海洋柔性立管是从海底油气井口到油气集输站（船）的衔接收道,在海洋油气资本开辟中起到症结的感化.因为其耐腐化性强.地形顺应性好.持续长度长.装配便利等优,逐渐代替了传统的海洋钢管.柔性管由金属和聚合物复合而成.比拟钢管,柔性管有易曲折.易铺设.可收受接收.更经济.更合适海洋情形等特色.在边沿油田开辟中采取柔性管道,可以明显下降工程扶植及运营成本.柔性管材在我国海洋立管和边沿油田范畴已经慢慢开端运用,例如流花11－1和陆丰13－1油田.在国际上,柔性管道已经在陆地及浅水.深水和超深水区域得到了普遍的运用,可以实现长距离.超深水.多偏向的输送油气资本.已在深水油气田开辟中大量运用柔性立管来衔接浮式构造与海底临盆系,如今海洋立管约85％为柔性管.但在国内还没有深水柔性立管的设计和临盆技巧.柔性管采取多层复合伙料制造,重要由包管液体密闭性的热塑性聚合物质料层以及螺旋构造围绕纠缠的包管管材强度的扁钢构成.螺旋构造使得柔性管不但能推却高压,还能保持曲折特征,每一层相对自力.但又和其它层互相感化供给须要的构造抗力,使得每一条柔性管都可以达到不合的力学特征.依据制造工艺,柔性管可分为非粘结性柔性管和粘结性柔性管.非粘结性柔性管由几个自力的层构成,层与层之间没有固定的衔接,许可层相对位移,能更好地知足现场运用的特别请求,是以普遍用于海洋立管和海底输油管.粘结性柔性管道制造进程须要硫化,其制造长度受到限制,所以经常运用于较短的工程运用,如沉没管.跨管等.国外学者大多致力于非粘结柔性管的研讨,并慢慢形成柔性管的主流构造情势.跟着海洋油气开辟范畴的不竭加大,海洋柔性管的研发程度也在随之进步,上世纪60年月初海洋柔性管的铺设典范深度为20米,到了80年月铺设深度达到了100～400米,90年月末铺设深度可以达到1000米,而到了21世纪初,铺设水深已能达到1500～3000米的超深水域.如今海洋柔性管的设计.临盆技巧已经成熟,其工艺设计与开辟也不竭向着超深水偏向进行.今朝,我国海上油田用输油输气柔性管道重要依附国外临盆厂家,不但价钱昂贵,并且跟着时光的延伸,柔性管道在运用进程中一旦消失不测,很可贵到实时的修复,即便应急采办,也须要较长时光才干交货,轻微影响油田的开辟效力和效益.海洋石油管材必须走自立研发.制造之路,支撑和包管我国大范围进军海洋石油勘察开辟的需求.二.重要临盆商国外在非粘结性柔性管道的设计.制造及装配方面具有十分明显的优势.今朝,海洋柔性复合管的设计.临盆.装配.保护根本由国外公司垄断,重要包含法国的德西尼布（Technip）团体公司.英国油田办事公司（Wellstream）控股公司和丹麦NKTFlexibles公司.法国的德西尼布（Technip）团体公司是世界上最重要的柔性复合管设计临盆商,约占全球市场的75％,在法国.巴西.马来西亚建有制造基地,可年临盆1060km高规格柔性复合管.,德希尼布已与中海油旗下的海洋石油工程股份有限公司（海油工程）签订一份协定,两边将成立一家非注册的合伙公司在中国水域追求深水海底工程工作机遇.依据协定,两公司将在深圳市成立一家50:50的合伙公司,致力于中国的深水海底脐带缆.立管和流淌管线(SURF)市场.英国油田办事公司（Wellstream）控股公司成立于1983年,并入美国GE公司,今朝,在英国和巴西尼泰罗伊有制造工场.年总临盆才能为570千米.巴西石油在深海运用的软管60％来自此公司.今朝,国外设计的非粘结性管设计最深水深为3000米,能推却最大压力137．94Mpa（20000psi）,温度范围为－50摄氏～＋150摄氏度.最大直径507．9毫米（20英寸）.如今非粘结性柔性管道的成长越来越趋于成熟,运用范围也越来越广,向超深水.超高压.直径更大成长,同时临盆厂家越来越多.市场竞争剧烈,大公司都在致力于下降造价和成本.三.国产柔性管近况我国在海洋柔性管研讨.设计及制造范畴与国际先辈程度仍消失必定差距.固然国内对于柔性管道研讨起步较晚,但在设计制造等范畴成长较快,已有大连理工大学.中国海洋大学等多所院校具有了设计研发才能,少数临盆厂家在多年研发和测验测验性临盆基本上已具备了浅海工程运用的技巧力气.1.河北恒安乐油管有限公司研发的“高压复合柔性管”以其抗腐化.耐高温.承高压.不结垢.便施工的五大优胜性广受业界青睐.重要临盆6寸以下, 外压：4.0MPa(400m水深)*抗拉强度：60吨以上*单根长度：2000m*输送介质：油.气.水均可*最小曲折半径：2m2.山东威海纳川管材有限公司“深海症结技巧与设备”重点专项中“超深水多用处柔性管的研制与示范”项目于获科技部的国度重点研发筹划项目,项目履行年限4.5年,获得1000万元中心财务经费支撑.旨在研制.开辟具有自立常识产权,实现水深3000米以内油气开采全范畴运用的非金属.粘结型的超深水多用处柔性管,并控制其设计.临盆.测试和铺设装配等症结技巧;树立质量尺度,经由过程API认证,实现工程示范.项目标各项课题涵盖了管道的设计剖析.制造.实验检测.铺设装配等多项研讨内容,形成了一整套症结技巧系统.既可作为深水/超深水海洋立管.悬跨管.海底程度管等,又可作为持续油管运用于井下油管.灌水管.修井功课等,采取耐高温材料的柔性管还实用于高温(180 ℃)稠油开采等特别范畴. 该项目研讨范围为内径 2～16inch,设计水深 3000m,运用寿命 30年,运用温度最高可达180℃ .该项目标实行将打破国外多年来的技巧封锁和产品垄断,对尽快转变我国海洋油气资本开辟落伍近况,实现我国海洋油气资本开辟技巧的完整自立化,加强海洋油气开辟国际竞争力,保护国度能源安然具有重要意义.四.海洋柔性管构造海洋柔性管道依据制造工艺可分为粘结柔性管道和非粘结柔性管道.个中非粘结管道层间许可相对位移,可以依据须要加减层,可以或许更好知足用户的特别请求,也可以防止粘结管道的特别工艺及其副感化对情形造成的影响,是以普遍运用于立管和输油管.非粘结性柔性管构造图.图中,1为阻拦外部流体进入柔性管; 2.4 为进步抗拉强度; 3 为削减金属之间的磨损; 6 为推却内压载荷; 7 为阻拦内部流体流出柔性管; 8 为推却外压载荷.一般情形下,非粘结性柔性管由骨架.内管.耐压层.耐磨层.抗拉层以及外包覆层构成,如上图所示.同时可依据运用情形和特别请求对柔性管进行设计,增长或削减相干层,如引进绝热层进行有用的保温处理,知足管道的正常运行.粘结性管道制造进程中,须要进行硫化处理,其制造长度一般受到局限,所以经常运用于管长较短的工程,如沉没管.跨管等.今朝,非粘结柔性管道成为柔性管道的主流构造情势,国外大多致力于这方面的研讨,文中重要对非粘结柔性管道进行剖析.。
海底管道铺设新技术的开发和应用研究
海底管道铺设新技术的开发和应用研究作者：李敬恩蔡彪来源：《城市建设理论研究》2013年第18期摘要：海洋石油开发具有高投入、高风险的特点,作为其一部分的海底输油输气管道铺设也不例外。
海底管道铺设通常要求以尽可能高的铺设速度最大限度地缩短海上工期,以减少工程总投入,缩短油田开发周期；同时还要求极高的铺设质量,以最大限度地降低风险。
关键词：海底管道；STT表面涨力焊；技术；创新中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：一、铺设工艺描述1、工艺描述坡口制备、焊口组对、焊接和焊口检验,是海底管道铺设工程中影响铺管速度的最为重要的作业环节。
铺设新技术和新工艺主要在这4个环节上实施并改进,同时通过增加双节点预制环节减少了海上工作量,提高了铺管效率。
内管焊接工艺主要包括:1)用现场坡口机加工坡口；2)用气动自爬行内对口器进行焊口组对；3)用STT表面涨力焊和自保护药芯焊进行焊接；4)用自动射线机进行焊口检验。
外管焊接工艺主要包括:1)采用钢管出厂时的坡口形式；2)用外对口器进行焊口组对；3)用STT表面涨力焊和自保护药芯焊进行焊接；4)用超声波探伤设备进行焊口检验。
对双层海底管道的铺设工程来说,内管的坡口制备、组对、焊接、检验及保温等作业,是决定铺管船铺管速度的关键,也是新工艺、新技术应用的核心,因此本文将主要阐述内管作业的新工艺、新技术。
2、铺管船焊接站分布及分工铺管船上的焊接站分布见图1。
各焊接站分工为: 1号站进行内管的焊口组对和焊接；2号站进行外管移动；3号站进行内管焊口的外观检验和RT检验、内管的保温、外管的组对和焊接；4号站进行外管防腐蚀阳极的安装；5号站进行外管UT检验和防腐蚀作业。
焊接工序流程如图2所示。
图1焊接站分布图图2工序流程3、海管铺设新工艺和新技术3.1 坡口制备内管坡口的制备采用美国SABRE公司的液压动力现场坡口加工机进行。
坡口加工成形截面见图3。
用坡口机加工坡口的优点在于:1)窄坡口可减少焊缝金属的填充量,缩短焊接时间。
深水基础施工的技术挑战与解决方案
深水基础施工的技术挑战与解决方案在现代桥梁、码头等工程建设中，深水基础施工是一个至关重要的环节。
由于施工环境的复杂性和不确定性，深水基础施工面临着诸多技术挑战。
然而，随着工程技术的不断进步，一系列创新的解决方案也应运而生。
深水基础施工所面临的首要技术挑战便是水压问题。
随着水深的增加，水压会急剧上升，这对基础结构的承载能力和防水性能提出了极高的要求。
巨大的水压可能导致基础结构变形、开裂，甚至破坏，从而影响整个工程的稳定性和安全性。
其次，复杂的地质条件也是一大难题。
在深水区域，地质情况往往难以准确探测和预测，可能存在软土、岩石、流沙等多种复杂的地质层。
这不仅增加了基础施工的难度，还可能导致施工过程中的意外情况，如塌方、钻孔偏斜等。
水流和波浪的影响同样不可忽视。
湍急的水流和强大的波浪会对施工设备和结构产生巨大的冲击力，影响施工的精度和进度。
此外，水流还可能带来泥沙淤积，干扰施工操作。
在深水基础施工中，水下作业的难度极大。
由于光线不足、通讯不畅等因素，水下施工的操作精度和效率都受到很大限制，而且施工人员的安全也面临威胁。
针对上述技术挑战，工程技术人员经过不断探索和实践，提出了一系列有效的解决方案。
在应对水压问题上，采用高强度、高性能的材料是关键。
例如，使用新型的混凝土配方，提高混凝土的抗压强度和抗渗性能，以增强基础结构的承载能力和防水效果。
同时，优化基础结构的设计，采用合理的形状和尺寸，减小水压对结构的不利影响。
为了应对复杂的地质条件，先进的地质探测技术必不可少。
通过使用高精度的地质雷达、声波探测仪等设备，尽可能准确地了解地质情况，为施工方案的制定提供可靠依据。
在施工过程中，根据实际地质情况灵活调整施工方法，如采用合适的钻孔工艺、地基处理技术等。
针对水流和波浪的影响，采取有效的防护措施至关重要。
例如，设置防波堤、导流装置等，减小水流和波浪对施工区域的冲击。
此外，合理安排施工时间，选择水流和波浪相对较小的时段进行关键作业，也能降低其对施工的不利影响。
国内外海底管道屈曲研究进展
《海洋工程结构力学》国内外海底管道屈曲研究进展摘要：海底管道铺设过程中，往往在海底与铺管作业船之间的管道存在着相当长一段的悬跨段，悬跨段长度与水深有关。
在悬跨段经常可能因管子原始的或铺设过程中造成的局部凹陷或损伤而发生屈曲失稳现象。
这种屈曲一旦在管道局部形成，将容易因外部超静水压作用而沿着管道出现纵向屈曲迅速传播，造成危害性较大的传播型屈曲。
这将会严重阻碍管道的正常运行和造成较大的经济损失。
本文即简单评述了国内外海底管道屈曲研究进展情况。
关键词：管道铺设屈曲超静水压Advances on local & global buckling of subsea pipelinesAbstract：When the laying of submarine pipes, there often existence a long period of the suspension span between the seabed and pipe laying ship channel, which length have realated to the depth of water. In spanning the original tubes may often be due to the process or installation or damage caused by depression, while local buckling phenomena occur. Once this form of local buckling in the pipeline made, it will be vulnerable to the external role of super-hydrostatic pressure along the pipeline buckling of vertical spread rapidly, causing the spread of harmful larger type buckling. This will seriously impede the normal operation of pipeline and cause large economic losses. This paper briefly reviews the domestic and buckling of submarine pipelines progress.Key words：Pipe laying Buckling Super-hydrostatic pressure1国内外研究现状当前，海底管道铺设过程的受力性能和屈曲问题引起了广泛的关注，针对该类问题国内外相关学者进行了较为深入的研究。
海港地下管网建设存在问题及建议
海港地下管网建设存在问题及建议
近年来，随着海港城市化进程的不断加速，地下管网建设面临
着日益增长的挑战。
然而，我们也意识到，该领域存在大量问题，
从而影响了其稳定和可靠性，甚至威胁到人民生命财产安全。
因此，为了改善现状，我们提出了以下建议：
存在的问题：
1. 管网布局不合理，管道交错纵横，导致部分管道交叉或排列
密集，影响管道维修和更换效率；
2. 管道质量差，使用寿命短。
由于使用了中低档次的原材料和
不合理工艺，导致使用寿命不长，无法达到设计要求；
3. 设计标准不统一。
由于各种管道部门标准不一，导致管道材料、工程质量、验收合格率等方面存在差异，影响工程质量和安全性；
4. 管网管理不到位，缺乏全面监测。
一些地下管道发现泄漏或
溃裂，却难以检测到，导致管道事故频发，甚至造成人员伤亡和水
土流失，对生态环境造成威胁。
改进的建议：
1. 建立统一的地下管网建设标准，压缩管网的空间，形成合理有效布局，提高运行效率；
2. 加强材料和工艺管理，优化采购渠道，统一工艺规范，确保管道质量；
3. 管道验收监管应加强，对管道进行全面检测，确保满足使用安全要求，并且坚决杜绝非法施工；
4. 加强管道监测管理，可利用大数据、人工智能等技术手段，快速定位泄露点和损伤部位，及时处理，确保民生安全。
总之，改善海港地下管网建设存在问题，需要各方共同合作，加强管道各环节的综合管理，确保海港地下管网正常、安全、可靠地运行，同时为人民群众创造良好的生活和工作环境。
国外深海多功能开沟机技术现状及进展
海底管道和电缆为维持其自身安全和在位稳定性，免遭拖网渔具等的免遭损害，必须埋设到合理的深度。
海底开沟机是埋设海底管道和电缆的重要设备。
根据开沟成型方式，常用的开沟机技术主要有四种类型：机械开沟法、水利开沟法（喷冲式）、机械和水利结合开沟法、不开沟（管道自埋）进行海底管道埋设法。
根据开沟顺序分类，主要有三种，预开沟法：挖泥船开沟和爆破开挖；后开沟法：水力喷冲开沟机，机械式开沟机，开沟犁；同时开沟：开沟机或者开沟犁边挖边埋。
欧美国家在海底开沟方面研究较早，积累了大量的工程经验，已经形成丰富的开沟设备产业，主要有SMD 公司、IHC 公司、FORUMPerry 等。
我国在海底开沟设备方面起步晚，主要以简易的开沟犁和喷冲式开沟机为主，并且开沟机本身无动力，靠母船拖拽行走，适应水深有限，无法完成深水区域硬质海底的开沟任务。
随着海洋强国战略的推进，我国在海上油气管道和海底电缆铺设以及深海采矿等方面将迎来巨大的机遇和挑战。
海底开沟机的设计和作业需要大量的工程师经验。
张国光、顾林生等人对国外海底开沟机资料进行了调研和评价，并对海底管道开沟机的技术性和经济性做出了分析。
张新明、刘春光、张树森等人对比总结国内外目前常用的一些开国外深海多功能开沟机技术现状及进展株洲中车时代电气股份有限公司 张向阳 郭园园文搜集了目前国外最新的几款开沟机，分为ROV 型开沟机和重型开沟机两类，总结了海底多功能开沟机的研究现状，对海底开沟机设计、研究有重要的参考意义。
1 ROV型开沟机ROV 型开沟机，亦称埋缆ROV ，外形类似ROV 。
顶部有浮力材料，在水中重量轻，接地压强小，最大工作水深在1500m ～3000m ，在水中可以自由飞行，自动化程度高，适合在海底软粘度地区埋设电缆。
对海况要求较低，可以实现不连续作业。
英国土壤机械动力有限公司（SMD ）生产的QT 系列的多功能ROV 型开沟机，从QT300到QT2800均可以搭载多种作业工具包，例如，滑靴底座、射流工具、切割链（单链和多链）、切割盘、压缆器、切削疏浚、岩心钻取和勾缆器等。
海底管道铺设工程施工中的隐患排查与整改措施分析
海底管道铺设工程施工中的隐患排查与整改措施分析海底管道铺设工程是为了满足能源需求和资源开发的需要，在海洋环境中进行的一项重要工程。
然而，在施工过程中，存在着各种各样的隐患，可能给环境、人身安全和工程质量带来潜在风险。
因此，针对这些隐患，进行全面的排查和整改措施分析是非常重要的。
一、隐患排查1. 环境隐患海底管道铺设工程对海洋生态环境可能产生破坏性影响。
施工过程中，可能会对珊瑚礁和其他海洋生物的生存环境造成破坏，导致生物多样性降低。
排查隐患时，需要关注施工区域的生态环境保护，采取合适的措施减少对生态系统的影响。
2. 工程安全隐患海底管道铺设工程施工需要大型船只和设备，可能存在火灾、爆炸等安全风险。
排查隐患时，需要检查设备和船只的安全性能，确保其符合标准要求。
此外，还需要考虑施工人员的安全培训和个人防护装备的配备情况。
3. 工程质量隐患海底管道铺设工程质量隐患主要体现在管道连接处的密封性和稳定性。
排查隐患时，需要检查管道连接处的连接方式，确保连接牢固，并进行泄漏测试。
此外，还需要关注管道的稳定性，确保管道能够抵御海洋环境的影响，防止漏水和断裂。
二、整改措施分析1. 环境整改措施为保护海洋生态环境，可以采取以下措施：- 在施工前进行充分的环境影响评估，编制施工计划时考虑珊瑚礁和其他敏感生态区域的保护，并制定相应的保护措施。
- 采用环保技术来减少对海洋生物的影响，如使用低声量打桩设备和环保涂料。
- 建立监测系统，实时监测施工过程中的环境变化，及时采取措施减少不良影响。
2. 安全整改措施为确保工程施工的安全性，可以采取以下措施：- 严格执行安全操作规程，加强对施工人员的安全培训和考核。
- 配备必要的消防设备和救生设备，并进行定期维护和检查。
- 设立专门的安全监测部门，定期对施工现场进行安全检查和隐患排查。
3. 质量整改措施为确保管道质量，可以采取以下措施：- 严格执行管道施工规范，加强对施工人员的技术培训和考核。
海洋工程中的海底管道设计与施工
海洋工程中的海底管道设计与施工随着人类对能源的需求日益增长，海洋工程已经成为人们解决能源供应问题的重要手段之一。
海底管道作为海洋工程的重要组成部分，其设计与施工的质量关系着整个海洋工程的成功与否。
本文将就海底管道的设计与施工两个方面进行介绍。
一、海底管道设计1、设计要点海底管道的设计需要考虑多方面的因素，如水深、海底地形、海洋气象、海水质量等。
具体来说，有以下几个方面的要点：（1）管径与壁厚管径与壁厚是影响海底管道技术经济指标的主要参数，也是管道工程的关键技术。
其主要考虑的因素有要输送的介质、输送量、输送的距离、输送管道的形式等，同时还要考虑管道的水深与海底地形情况等因素。
（2）材料选择海底管道的材料选择需要考虑多方面的因素，如强度、耐腐性、耐磨性、焊接性、耐温性等。
根据输送的介质不同，材质的选择也不同，如输送石油和液化天然气时，需要选择高强度、耐腐蚀、耐高压的管道材料。
（3）管道布置管道布置是根据管径、水深、海底地形和输送要求等多方面考虑，最终确定管道的方案和路线。
为了保证管道的安全、牢固和长期稳定，需要进行合理的管道支撑和固定。
2、设计方法海底管道的设计方法目前主要有两种，一种是全计算方法，即通过大量的数学模型计算，确定合理的方案；另一种是实验方法，即通过对海底管道进行试验和实际检验，确定其强度和稳定性。
两种方法各有特点，需要根据具体情况选择。
二、海底管道施工1、施工条件海底管道施工需要考虑多种因素，如气象条件、海洋水文条件、海底地形条件、设备条件等。
针对不同条件的影响，需要采取不同的防范措施。
2、施工方法海底管道施工的方法主要有两种，一种是采用陆上钢管的连焊方法，另一种是采用下沉的方法。
前者通常适用于浅水区，后者则适用于深水区。
下沉法施工的过程主要包括：先完成管线铺设和拼装，然后将管道通过浮船等设备运输到指定位置，然后通过局部浸水或负气压吸力，使管道沉入海底。
根据浸水量或负气压的大小，可以实现管道的定位、安装和测量等操作。