[科普中國]-海底管道

類型

海底管道的類型有以下幾種：

(1)無縫鋼管。一般用在小口徑、有特殊要求的海底管盤。

(2)直縫埋弧焊鋼管(SAW)?？趶揭话阍?6in以上，最大可達56in。

(3)直縫高頻電阻焊鋼管(HFERW)。由于焊接質量的提高及價格低，該類管子已被越來越多地用于20in以上的海底管道。

(4)螺紋焊接鋼管。這類管子由于焊縫的焊接質量易出現(xiàn)問題，還沒有被海洋管道工業(yè)普遍認可。1

要求海底管道設計所遵循的標準是《海底管道系統(tǒng)規(guī)范》(SY/T 10037-2010)。為了設計出安全可靠的海底管道，需要取得以下的資料和數(shù)據(jù)：

(1)輸送流體：包括油氣類別、流量、組分、密度、黏度、露點、溫度、壓力、比熱容以及導熱性。

(2)工程地質：海床土壤類別和力學特性、海床的垂直和水平摩阻特性、海床表層土壤結構組成、海床地貌、海底管道路徑縱斷面圖以及地震烈度。

(3)海洋學資料：水深圖、海流、波浪、潮汐、冰、水溫、海水鹽度、海域內的動植物分布以及海水可見度。

(4)氣象資料：風向與風速、氣溫、氣壓以及可見度。

(5)其他資料：所在海域的海圖、需要穿越的海底電纜或管道、水下障礙物、航道、捕漁區(qū)以及政府的有關法規(guī)。1

防腐蝕為了確保海底管道在設計的壽命期間內能安全運行，管道系統(tǒng)應充分地防止由輸送介質和海水引起的內外腐蝕。

(一)外涂層

工程實踐證明，在實際的海水環(huán)境中，外涂層能夠提供有效的腐蝕保護。用于海底管道的外涂層有煤焦油瓷漆、瀝青瓷漆、環(huán)氧樹脂、聚乙烯樹脂、聚丁橡膠等。

(二)陰極保護

作為外涂層的補充和加強，陰極保護能在海底管道系統(tǒng)的設計壽命期間內提供充分的保護，海底管道的陰極保護系統(tǒng)通常以犧牲陽極為基礎。

犧牲陽極的材料可以是鋁或鋅的合金。陽極的重量和數(shù)量與周圍土壤的電阻率、電流密度要求、涂層破壞的標準以及管道設計壽命有關。在設計中要計算陽極的重量、分布間距、每一極塊的長度和厚度。在有涂層的海底管道上，兩個陽極之間的間距一般不超過150m。陽極的形狀有長條形、板狀和半環(huán)狀。

陽極在管道上的安裝方式應能確保其在管子的裝卸和施工期間不受到機械破壞，陽極塊的直徑應小于加重層的直徑，要牢固地固定在管子上。為了確保陽極和管子之間可靠的機械連接以及位置正確，可把兩個半環(huán)焊在一起。

(三)內腐蝕的控制

對輸送具有腐蝕性烴類的管道系統(tǒng)應進行內腐蝕控制。對海底管道來講，內腐蝕控制的方式有利用緩蝕劑，加腐蝕余量，內涂層，采用耐腐蝕管材或內襯，保持輸送介質無水。

內防腐的方案是根據(jù)所輸送介質的性質確定的，這些性質包括油、氣、水的比例；含鹽量、細菌含量、水的pH值；腐蝕氣體的含量；固體含量及其流動特性；溫度和壓力。1

特點海底管道的優(yōu)點是可以連續(xù)輸送，幾乎不受環(huán)境條件的影響，不會因海上儲油設施容量限制或穿梭油輪的接運不及時而迫使油田減產或停產。故輸油效率高，運油能力大。另外海底管道鋪設工期短，投產快，管理方便和操作費用低。

缺點是：管道處于海底，多數(shù)又需要埋設于海底土中一定深度，檢查和維修困難，某些處于潮差或波浪破碎帶的管段（尤其是立管），受風浪、潮流、冰凌等影響較大，有時可能被海中漂浮物和船舶撞擊或拋錨遭受破壞。2