[科普中國(guó)]-海底管道

類型

海底管道的類型有以下幾種：

(1)無(wú)縫鋼管。一般用在小口徑、有特殊要求的海底管盤(pán)。

(2)直縫埋弧焊鋼管(SAW)?？趶揭话阍?6in以上，最大可達(dá)56in。

(3)直縫高頻電阻焊鋼管(HFERW)。由于焊接質(zhì)量的提高及價(jià)格低，該類管子已被越來(lái)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(zhì)量易出現(xiàn)問(wèn)題，還沒(méi)有被海洋管道工業(yè)普遍認(rèn)可。1

要求海底管道設(shè)計(jì)所遵循的標(biāo)準(zhǔn)是《海底管道系統(tǒng)規(guī)范》(SY/T 10037-2010)。為了設(shè)計(jì)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(diǎn)、溫度、壓力、比熱容以及導(dǎo)熱性。

(2)工程地質(zhì)：海床土壤類別和力學(xué)特性、海床的垂直和水平摩阻特性、海床表層土壤結(jié)構(gòu)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(xué)資料：水深圖、海流、波浪、潮汐、冰、水溫、海水鹽度、海域內(nèi)的動(dòng)植物分布以及海水可見(jiàn)度。

(4)氣象資料：風(fēng)向與風(fēng)速、氣溫、氣壓以及可見(jiàn)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(guān)法規(guī)。1

防腐蝕為了確保海底管道在設(shè)計(jì)的壽命期間內(nèi)能安全運(yùn)行，管道系統(tǒng)應(yīng)充分地防止由輸送介質(zhì)和海水引起的內(nèi)外腐蝕。

(一)外涂層

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

(二)陰極保護(hù)

作為外涂層的補(bǔ)充和加強(qiáng)，陰極保護(hù)能在海底管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)壽命期間內(nèi)提供充分的保護(hù)，海底管道的陰極保護(hù)系統(tǒng)通常以犧牲陽(yáng)極為基礎(chǔ)。

犧牲陽(yáng)極的材料可以是鋁或鋅的合金。陽(yáng)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(biāo)準(zhǔn)以及管道設(shè)計(jì)壽命有關(guān)。在設(shè)計(jì)中要計(jì)算陽(yáng)極的重量、分布間距、每一極塊的長(zhǎng)度和厚度。在有涂層的海底管道上，兩個(gè)陽(yáng)極之間的間距一般不超過(guò)150m。陽(yáng)極的形狀有長(zhǎng)條形、板狀和半環(huán)狀。

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

(三)內(nèi)腐蝕的控制

對(duì)輸送具有腐蝕性烴類的管道系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行內(nèi)腐蝕控制。對(duì)海底管道來(lái)講，內(nèi)腐蝕控制的方式有利用緩蝕劑，加腐蝕余量，內(nèi)涂層，采用耐腐蝕管材或內(nèi)襯，保持輸送介質(zhì)無(wú)水。

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

特點(diǎn)海底管道的優(yōu)點(diǎn)是可以連續(xù)輸送，幾乎不受環(huán)境條件的影響，不會(huì)因海上儲(chǔ)油設(shè)施容量限制或穿梭油輪的接運(yùn)不及時(shí)而迫使油田減產(chǎn)或停產(chǎn)。故輸油效率高，運(yùn)油能力大。另外海底管道鋪設(shè)工期短，投產(chǎn)快，管理方便和操作費(fèi)用低。

缺點(diǎn)是：管道處于海底，多數(shù)又需要埋設(shè)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(fēng)浪、潮流、冰凌等影響較大，有時(shí)可能被海中漂浮物和船舶撞擊或拋錨遭受破壞。2