海底管道完整性评估及修复技术
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。
海底管道修复技术浅析
二 、海 上 施 工 １ ． 平管 起 吊修 复方案 平管起 吊修复方 案是利 用工程船 舷 吊将 破损海 管分 别提升 至舷 侧 ， 在 水面 上进行 破 损段切 除 ，法兰 焊接 后在 水下 进行 管段 回接 。将 海底 管 道提 升至水 面进 行法 兰焊 接 ，解决 了水 下焊 接法 兰面 的难 点 ，同时 改 变 了必须从 国外 购置机 械 连接 器等 关键 备件 的局 面 ，是浅 水 区域海 底 管道抢 修的最 佳方法 。 根据潜 水 员水下探 摸 ，第一个 断 口管道断 裂处 有 １ ． ８ 米 宽的 沟槽 ， 该 处最 大 水深 ２ ４ 米 ，海 管断 裂两 端相 距 ２ ． ４ ５ 米 ，海 管南 北方 向 偏离 原路 由 ８米 ，海 管变形 移位管段 长约 ５ ４ 米 ，管端变 形 ，因此决 定采用
臂 遭 内径 髓 壁 厚
’ 茸垣 长 度
从 海管变 形处 向后 １ 米切 除变形段 。 １ ． ５法兰焊 接 。由于管道 内含有 原油 ，因此 切割之 后首先 需要 用抽
油泵抽 取管道 里 的油 水混 合物 。然 后将 管道 端 口进行 法 兰焊 接 ，焊接 检 验 合格 后 ，并 安装 盲 板 ，按 照提 升 逆 向操作 将 此端 海 下放 至 海 底 ，
的坑 。
稀疆
轻质 原 油 ／ 凝析抽
１ ０寸原油管道 设 计压力
舴 压 力
８ ． 仙
６ ． ９
ａ
攫凝 土 探 层 度
３ ＰＥ厚 度 驶 汁温 度
３ ８ ／ ４ ４ｍｍ
砌 Ｓ ７ 。 Ｃ ＡＰ Ｉ ５ Ｉ — ＸＳ ２ Ｅ 】 Ｗ
管材
２ ０ １ ２ 年 ８月 ，在 １ １ 号 台风 “ 海葵 ”期 间 ，管 道 因外 力破 坏 发生
--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。
海底油气管道的安全监测与维护技术
海底油气管道的安全监测与维护技术随着社会经济的快速发展，对能源资源需求量的不断增加，油气开发的深度和范围不断扩大，海底油气管道逐渐成为重要的能源运输途径，被广泛应用于海洋油气勘探和开发领域。
然而，海底油气管道的安全监测与维护技术远没有得到应有的重视，若出现故障或事故，将对海洋生态环境和人类社会带来极大的破坏和损失。
本文将从管道安全监测与维护技术的基本原理、技术方法以及发展趋势等方面进行讨论，以期为海洋油气管道的安全监测与维护提供参考。
第一章基本原理海底油气管道将能源资源从海底输送到陆地，其在海底运输、储存和加工各个环节都存在一定的风险。
常见的管道事故有：管道泄漏、管道漏水、管道爆炸等。
因此，安全监测与维护技术是海底油气管道安全运输的基础。
管道安全监测主要是通过观测管道周围环境、检测管道参数以及对管道运行条件进行分析来确定管道是否存在异常情况。
海底管道包括主线管道、分支管道和控制系统等多个部分，每个部分都需要进行监测和检测。
基本的管道参数包括：内压、外压、温度、流量、密度等，其中内压和外压是管道安全监测的重要参数。
因为油气管道在运输过程中，受到海水压力和自身内部压力的影响，随时可能发生变化，因此需要对其内部压力和外部压力进行连续监测。
此外，对管道周围环境的监测，也是管道安全监测的重要部分。
当海洋环境中出现异常现象时，如海浪猛涨、海底地震等，将直接影响管道的安全运输。
第二章技术方法管道安全监测与维护技术从传统的接触式检测、非接触式检测到现代的远程监控方式发展，为环保理念的推行提供了有力支持。
常见的管道安全监测技术包括以下几种：1. 声波检测技术声波检测技术利用声波的传播速度在管道内进行检测。
当管道内部出现异常，如泄漏或漏水，管道内部的声波就发生了变化。
利用声波检测技术可以不接触管道表面，通过远程监控的方式对管道进行实时监测。
2. 红外线热像检测技术红外线热像检测技术可以直接监测管道表面的温度变化，并通过数据分析来判断管道内部是否存在异常情况。
检测内柔外刚的海底管线要内外兼修
海底输送管线多数埋在海底土中一定深度，其检测不同于陆上管线，陆上管线可以用飞机巡线或人工步行巡线，而深海管道只能用间接地经过潜艇等带仪器随着线路扫描，收集数据，通过计算机判断管线是否处于安全范围，或处于可接受的边缘。
没有人直接检查来得直接、准确可靠、权威。
深海管道的检测需要一套特殊的船只与潜艇，因此检测费用是很高的。
浅海海底管线可以依靠潜水员下水检测，但某些处于潮差波浪破碎带的管段，受风浪、潮流、冰凌等影响很大，潜水员检测有困难。
海底管线剩余壁厚和管体裂纹的检测只能内检测，不能进行外检测。
因此，海底管道的检测与陆上管道根本不同。
检测要选择合理季节，避开台风，捕渔季节。
1内检测01剩余壁厚和裂纹检测海底管线腐蚀剩余壁厚和管线裂纹适宜用清管器型内检测装置（smart pig）进行全线检测。
漏磁检测清管器（MFL）适用于油、气管线检测，只允许检测壁厚12mm以内的管道，检测精度不高，不能检测裂纹，可以检测到外壁腐蚀区段。
超声波内检测清管器（UT）既不适用于海底厚壁管的检测，海底海管大多是厚壁管，也不适用于气管线检测，但其精度较高，通过改进可以探测纵向裂纹。
不同类型的清管器漏磁检测器检测漏磁检测器是目前管道检测中应用历史较长，技术较成熟的设备，主要用在管道穿孔之前确定腐蚀剩余壁厚和行走距离。
漏磁检测器由电池模块、传感器模块一起通过联轴器连接成一体。
漏磁检测的原理是：漏磁式检测器的磁铁将磁通引入管壁，当检测器在管内行走时，如果管壁无缺陷，则磁力线囿于管壁之内；如果管道内外表面有缺陷，则有一部分磁力线会穿到管壁之外，并发生扭曲。
这些穿出管壁且被扭曲的磁力线可被漏磁式检测器的线圈或磁铁两极之间的传感器检测出来并形成电信号。
中国、美国、英国、德国都可以生产先进的漏磁检测器。
美国公司系缆式海底集油、集气管线漏磁检测器能检测管线的腐蚀状况和准确确定泄漏点位置，最大检测长度为3.2km。
我国中石化具有完全知识产权的三轴高清漏磁检测器、惯性导航测量系统和基于弱磁技术的管道应力检测系统，可以检测出最小长度5毫米、最小深度0.5毫米的腐蚀和机械划伤等缺陷，并能对缺陷位置进行高精度定位，还能检测出海底管道应力异常情况和管道漂移情况。
修复海底管道工程方案模板
修复海底管道工程方案模板一、前言海底管道是连接陆地与海底油田的重要设施，其安全运行对保障油气资源的生产与输送至关重要。
然而，由于海底环境复杂、潮流汹涌、海底地质条件变化等因素的影响，海底管道在运行过程中可能会出现损坏、腐蚀、渗漏等问题，因此，海底管道的修复工程就显得尤为重要。
本方案针对海底管道的修复工程提出了一套全面的方案，旨在通过系统的修复方案和工程流程，保障海底管道的稳定运行，延长其寿命，确保油气资源的安全输送。
二、海底管道修复工程方案（一）海底管道损伤的诊断1.1 测量与定位：首先需要对海底管道损伤点进行定位和测量，确定损伤的位置、形状和大小，以便为后续的修复工作提供准确的数据支持。
1.2 检测与评估：通过声纳、摄像等装备对海底管道进行检测，分析管道的损伤程度和位置，评估损伤对管道的影响，为修复工程提供依据。
1.3 环境评估：对海底环境进行评估，包括海底地质、潮流、水深等因素，为修复工程的施工条件提供依据。
（二）修复材料和工艺选择2.1 材料选择：根据海底管道的结构和材质特点，选择适合的修复材料，包括防腐涂料、缠绕管道、加固材料等。
2.2 工艺选择：结合海底管道的损伤情况和环境条件，选择适合的修复工艺，包括冷补、热补、混凝土注浆等。
（三）海底管道修复工程流程3.1 准备工作：进行施工前的准备工作，包括搭建施工平台、准备所需材料和设备，保障施工的顺利进行。
3.2 施工过程：按照修复方案和工艺要求，对海底管道进行修复工程，包括清洗、剥离腐蚀层、补漏、加固等。
3.3 质量控制：对修复工程进行质量控制，包括监测工程施工质量、材料使用质量、安全管理等，确保修复工程的顺利进行和质量达标。
3.4 完工验收：修复工程完成后进行验收，检查修复效果是否符合要求，以确保海底管道的安全运行。
（四）安全管理和环保措施4.1 安全管理：在修复工程中，要严格按照安全操作规程进行施工，保障施工人员和设备的安全。
4.2 环保措施：修复工程需要遵守当地的环保法规，采取相应的环保措施，减少对海洋生态的影响。
海底管道铺设工程施工中的施工质量控制与验收评估
海底管道铺设工程施工中的施工质量控制与验收评估海底管道铺设工程是一项涉及海洋开发与能源输送的关键项目。
为了确保海底管道施工的质量和安全，施工质量控制与验收评估显得尤为重要。
本文将探讨海底管道铺设工程施工中的施工质量控制与验收评估的关键要点。
首先，施工质量控制是确保海底管道施工质量的关键。
在施工过程中，应严格按照设计要求进行管道铺设，确保管道连接牢固、无泄漏，并且具备良好的耐压性能。
施工人员应熟悉管道施工的技术规范和操作规程，进行必要的培训和考核。
在施工现场，应设置相关的质量检测设备，监测管道的施工质量，及时发现并纠正施工中的问题。
其次，施工过程中的材料选择也是施工质量控制的重要环节。
海底管道施工要求使用高质量的管道材料，以确保管道的耐腐蚀性、强度和密封性。
合格的材料应具备相关的认证和检测报告，施工人员应仔细检查材料的质量和规格，确保其符合设计要求和工程标准。
此外，施工过程中还应进行材料的保管和防护，避免材料受潮、受热或受损。
然后，施工中的工艺控制也是重要的一环。
海底管道施工需要进行各种工艺操作，如焊接、防腐涂层施工、防护层施工等。
这些工艺操作的质量直接关系到管道的安全和可靠性。
施工人员应具备相应的工艺技能和证书，按照工艺规程进行施工操作。
同时，施工现场应进行工艺监控，确保施工过程中的每个环节和关键节点都符合设计要求和施工规程。
最后，对海底管道铺设工程的质量进行验收评估是必不可少的。
在施工完成后，应进行质量验收评估，以验证管道的质量和安全性。
验收评估应以设计要求和工程标准为依据，涵盖管道连接、焊接质量、防腐涂层和防护层的施工质量等各个方面。
验收评估应包括外观检查、物理性能测试、无损检测等具体的检测方法，并根据相关标准和规范进行评定。
在进行施工质量验收评估时，还应注意以下几个方面。
首先，考虑到海底环境的特殊性，需要进行海底管道的防腐涂层和防护层的质量评估。
防腐涂层的质量对于保护管道不受海水腐蚀至关重要，而防护层的质量直接影响到管道的耐压性能。