海底油气管道混凝土配重层预制工艺及质量控制

水泥混凝土配重层能够为油气输送管线提供满足海底或穿越湖泊铺设要求的负浮力并提供外部机械保护。国内对海底整管配重预制混凝土的研究较少,通过总结实际生产过程控制经验,从技术评审、制造工艺及检验检测计划方面提出了海底管道混凝水泥土配重层预制工艺及质量控制方法。

利用水下机器人开展海底油气管道阴极保护检测

海底油气管道多采用大口径钢制管道,该种管道由于长时间浸没于海水中难免会受海水的腐蚀,而长时间的腐蚀会导致管道防腐层及本体逐级变薄或脱落或者泄露,目前国内外多采用在管道接触面铺设牺牲阳极块来实现阴极保护来进行延寿。为快速评价阴极保护效果同时合理评价铺设效果,通常使用水下无人机器人,进行牺牲阳极块的相关测量工作,该工作可大幅度减少人工作业时长,提高施工效率,减少人员在水下潜水作业的风险,降低总工程成本,保障了管道铺设的整体安全性与实效性。

海底油气管道泄漏检测与定位技术研究进展

海底油气管道作为海洋油气开采系统的重要组成部分,保障其安全运行具有重要意义。受海底环境的影响,海底油气管道容易发生泄漏。由于海底环境的特殊性,导致海底油气管道发生泄露时存在泄露不可见、信号强度低等问题,同时,海底高压水环境进一步加大了检测难度。基于此,对海底油气管道泄漏检测与定位技术进行研究,探讨常见的海底管道泄漏检测技术,并分析监测定位技术的定位精度、海洋环境适用性、安装维护难度、作用范围、成本等指标,以期为相关人员提供参考。

海底油气管道腐蚀失效风险预警方法研究

为保障海底油气管道的安全运行,提高失效事故防控能力,针对海底油气管道腐蚀穿孔和破裂等2种失效模式,提出基于风险的管道腐蚀失效预警方法。基于结构可靠性理论,建立管道腐蚀穿孔和破裂失效的极限状态方程,并采用蒙特卡罗法求其解,预测管道失效概率;通过设定管道腐蚀失效风险预警等级,确定预警警度,得出管道关键失效年份,并据此发布预警信息。结果表明:随服役时间增长,管道腐蚀失效概率将发生突变并迅速增大;在管道关键失效时间节点和概率突变年份,管道运营者应密切关注管道的安全状况,并采取必要的管制措施。

海底油气管道剩余强度参数化建模方法研究

为了有效解决海底受损油气管道的安全性评估问题,先利用有限元方法分析管道剩余强度随缺陷长度、宽度、深度等几何量信息的变化规律,在此基础上构建了用于定量化描述管道剩余强度的参数化模型,并利用改进遗传算法的全局最优搜索能力求解模型未知系数,给出管道剩余强度与缺陷几何量之间的定量关系。经过实验验证,表明该模型比现有的管道评估标准具有更好的可靠性,可有效地用于海底油气受损管道的剩余强度分析,为管道的安全性评估提供理论依据。

海底油气管道检测数据采集系统研究

提出压力差驱动爬行器携带漏磁传感器、超声波传感器、里程轮和磁力角传感器对海底油气管道状况及损伤位置数据进行采集的系统方案,采用漏磁和超声波两种信息融合技术,可以确保检测的准确程度。里程计数器和磁力角传感器记录数据可以给出损伤点的位置,对指导现场修复意义重大,并采用ARM嵌入式处理器完成数据的预处理和降噪与压缩存储,运算速度高,功耗低,可以实现远距离海底油气管道的状况检测。

全自动海底油气管道开孔机的设计

为了实现海底油气管道快速、全自动开孔维修,减少因管道泄漏造成的损失,设计了全自动海底油气管道开孔机,不仅能应用于水下管道带压开孔,也能应用于陆地管道带压开孔。设计的开孔机传动系统、侧标尺部件及液压控制系统能够按照设定的行程全自动实现开孔过程的快速进给、工作进给、快速回退和停机,整个开孔过程不需要人工干预,解决了开孔机在开孔后自动快速回退的难题。

老龄海底油气管道弃置决策研究

针对我国老龄海底油气管道在弃置决策上缺少理论依据的问题,建立老龄海底油气管道弃置决策模型的结构流程,基于多属性效用理论,从4个维度进行分析,选取影响老龄海底管道安全寿命的工程因素、结构因素、风险因素和影响决策的成本因素,构建属性树;运用模糊理论建立模糊互补判断矩阵,综合专家意见计算各属性权重,并进行影响因素敏感性分析;确定老龄海底管道弃置决策评分准则,对属性树各因素取值进行量化,引入成本效益率量化成本因素;采用逻辑运算计算综合得分,根据综合得分进行弃置决策。工程实例应用表明:相比于传统决策方法仅凭设计寿命作为弃置依据,老龄海底管道弃置决策模型不仅避免了单一性,还能反应服役环境对管道的影响,有利于提高管道服役过程的经济性和安全性。

海底油气管道危险源风险评级技术与应用

为了满足我国海底油气管道科学监管的需求,需要对其建立适合我国国情、兼顾安全性与经济性的安全评价体系。根据我国在役海底油气管道的具体情况,结合我国重大科研课题,提出了海底油气管道危险源划分方法,并针对高危险源的海底油气管道给出了实际调控过程中可以监控的方法。以某海底油气管道为例,进行了危险源评级,确定了较高危险性等级的危险源。

海底油气管道的泄漏及预防

介绍海底油气管道铺设特点,海底管道破裂原因,及海底管道泄漏的有效预防措施。

时变可靠性在海底油气管道失效概率中的应用研究

为提高海底油气管道风险管理能力,针对传统管道风险分析大多采用静态时不变可靠性方法的缺点,提出基于动态时变可靠性的腐蚀海底油气管道分析思路,建立了考虑时间因素的腐蚀管道失效概率模型。根据"首次穿越率"概念建立腐蚀管道穿越模型,借助随机过程理论和敏感性分析构建代表腐蚀海底油气管道结构抗力的剩余强度模型和识别影响管道可靠性的关键因素,给出了时变视角下对比附加载荷的在役管道失效概率计算方法。结果表明,随着时间推移,腐蚀速率对管道失效概率的影响最大,运行压力的增加使管道的剩余寿命与可靠性发生显著变化,而拉伸强度影响较小。

Mamdani型模糊推理在海底油气管道风险评价中的应用

为完善海底油气管道风险评价技术,引入模糊集理论,构建基于Mamdani型模糊推理系统的风险评价模型。依据海底油气管道的实际情况,改进传统肯特评分法,将风险因素划分为第三方破坏(TPD)、腐蚀(C)、设计(D)、误操作(IO)和自然环境(NE)5大类;用Mamdani模糊推理方法代替原有的算法,计算指标总分(IS)和泄漏影响系数(LIF),得到海底油气管道风险值;借助Matlab模糊工具箱,以某海底管道为实例进行分析。结果表明,管段3的风险高于管段2,管段4的风险高于管段1,该方法不仅比传统的肯特评分法更切合实际,且计算方便准确。

海底油气管道溢油风险评价和风险管理

对海底油气管道溢油风险进行分析,介绍了海底油气管道溢油风险评价的方法与溢油防控方法.从管道腐蚀、自身情况、外力破坏、第三方破坏及管理操作等多方面,分析了海底管道的溢油风险源;并结合溢油量、油品特性、溢油位置以及溢油应急能力,综合评价海底管道溢油危害后果,构建了更为系统的海底管道溢油风险源数据库及风险评价体系。该体系的建立,有助于加强对海底管道溢油风险分析和管理,为降低溢油风险、预防溢油事故提供基础支持。

海底油气管道维修工艺研究现状

海洋油气田是21世纪中国油气开发的主要方向,海底油气管道的破损会带来巨大的环境灾难和经济损失。针对国内现有的维修装备条件,综述了海底油气管道维修方法,并根据海管的损伤程度,分停产与不停产2种情况对海底油气管道泄漏提出了详细的维修工艺方案,以期对实际工程维修提供指导。

海底油气管道清管作业安全技术措施分析

海底油气管道具有距离长、经过海洋环境复杂等特点,加上油气成分比较复杂,在长时间、长距离的输送过程中,需要对管道内的杂物、积液、积垢进行清扫,以提高管道输送效率,减少摩阻损失和管道内壁腐蚀,延长管道使用寿命。从清管作业过程特点出发,分析了海底油气管道清管作业过程中存在的风险及技术保障措施。

海底油气管道内腐蚀分析与防护

海底管道是海上油气集输的主要载体,由于管材一般为碳钢,容易遭受内腐蚀,并造成管线泄漏等失效事件。为降低管道运行风险,减小腐蚀危害,从全生命周期完整性管理的角度分析了海底油气管道内腐蚀发生的原因及机理,提出了基于完整性管理下的设计选材、制管、施工、运营维护等各阶段的腐蚀防护措施。

海底油气管道腐蚀失效风险及预警方法

海底管道的运输受多种因素影响,特别是腐蚀失效会产生严重的后果。管道失效风险的预防水平直接影响整个管道的运行水平和水准。文章主要对海底管道的腐蚀失效、失效风险预警过程等方面进行了探究,希望能为相关领域提供一定的理论依据。

海底油气管道维修卡具密封装置设计

为满足我国南海油气管道的维护抢修需求,设计建造了一套可用于400 m水深的无潜水支持全结构法兰盘压缩密封型D12 in海底管道维修卡具。重点讨论该卡具的核心部件——轴向和周向密封装置。描述了轴向和周向密封装置的部件组成、几何形式、材料选择以及操作激活方式。阐述了轴向和周向密封装置的设计原理,并对轴向和周向密封系统分别建立了简化的非线性有限元模型,用于模拟验证密封橡胶在压缩作用下的变形模式,同时根据分析结果估算激活密封橡胶所需压缩力及压缩位移量,以确保密封橡胶在设计密封压力下满足密封要求。经试验验证,该结构简单,易于实现,工作可靠,具有良好的应用前景。

“能源血管”大解密——海底油气管道是怎样建成的

不论海上油气田采用何种方案开发,都需要将油气从地层内部输送至平台、FPSO或陆上终端,铺设海底管道是最直接、有效的输送方式。海底油气管道是海洋油气生产系统的＂生命线＂。世界上最长的海底管道是挪威到英国的Langeled管道,全长1200公里,2007年投入运营。管道所处海域的深度世界纪录是2775米,

基于ASO-BP神经网络的海底油气管道腐蚀速率预测

随着我国海洋油气管网的发展与建设,管道数据采集量随之增大,优秀的预测模型可以应对大量数据,准确预测管道腐蚀速率,对保障管道安全健康运行具有重大意义。将原子搜索优化算法(ASO)思想引入BP(Back propagation)神经网络,构建ASO-BP神经网络用于海底油气管道腐蚀速率的预测。以50组现场数据为例,使用Matlab进行模拟仿真计算,分别构建具有代表性的BP、GA-BP和ACO-BP模型作为对比,对海底油气管道腐蚀速率数据进行训练和预测,结果表明ASO-BP模型预测精度较高,其平均绝对百分比误差(MAPE)为3.16%,预测结果优于BP、GA-BP和ACO-BP,验证了其可靠性以及良好的预测性能,为海底管道腐蚀速率预测研究提供了新的方法和思路。