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。

海底管道混凝土配重层抗撞击影响分析

海底管道在第三方冲击载荷作用下的安全性评估方法还未达到应用于工程实际的程度。鉴于此,采用有限元方法对考虑混凝土配重层的海底管道撞击损伤进行研究,考虑材料非线性、几何非线性及接触界面非线性等因素对海底管道结构损伤变形的影响,深入分析不同落物形状、落物速度、落物质量和混泥土配重层厚度对管道撞击塑性变形的影响。分析结果表明,海底管道抗撞击损伤性能的增强趋势随混凝土配重层厚度的增加而有所下降;在坠落物为立方体、球体和圆锥体情况下,圆锥体坠落物撞击损伤最严重;海底管道撞击损伤与坠落物质量和速度成正比。研究成果对于海底管道的风险评估、工程设计和防灾减灾具有重要参考价值。

海底管道混凝土配重层断裂原因分析及整改措施

针对海底输气管道铺设施工中出现混凝土配重层断裂问题,从混凝土的配比及强度、配重层与PE层的剪切力、钢丝网搭接宽度及强度、铺管设备及工艺等方面进行分析,认为铺管过程中没有使用托管架是造成混凝土配重层断裂的主要原因。并从配重管的涂敷质量、铺管工艺方面提出了整改措施。

海底管道混凝土配重涂敷设备与生产工艺

目前,国内管道混凝土配重涂敷厂的生产装备基本为国外进口。文章详细介绍了海底管道混凝土配重生产设备和生产工艺。对涂敷设备中的混凝土搅拌系统、涂敷系统、进出管系统、中心控制系统四大部分进行了说明;结合不同直径、不同厚度的配重管对海底管道的喷涂式和缠绕挤压式两种不同涂敷工艺的设备,做了详细的分析和比较;同时对混凝土配重的工艺过程进行了全面的分析,阐明了不同工艺方法的主要特点以及关键工序的施工方法。

海底管道混凝土配重层常用养护方式对比

养护是海底管道混凝土配重涂敷的关键工序之一,养护质量将影响混凝土配重层的性能。本论文主要对海底管道混凝土配重层常用几种养护方式进行对比,为海底管道配重层养护方式的选择提供参考。

海底管道混凝土配重用水泥标准对比

为防止海底管道在海底环境下的失稳,常采用混凝土配重层来提高海底管道重量,为海底管道提供负浮力,保证管道在海底的稳定性,同时对海管起到机械保护作用。混凝土配重层的强度、耐久性主要取决于水泥的性能、水灰比、混凝土配比等,水泥的选择对混凝土配重层的性能具有重要的意义。本文主要对海底管道混凝土配重层常用水泥的国内外标准进行对比,为海底管道配重涂敷业务对外发展提供参考。

复杂海域海底管道混凝土配重及防腐层高压水射流水下切割清除施工技术

海底管道维抢修是保障管道正常安全运行的重要手段之一,受损管道混凝土配重层破拆清除是管道维修的必要工序。主要论述了在杭州湾复杂海域能见度几乎为零、海流速度高等恶劣海况下的某海底管道混凝土配重层破拆清除施工实践。首先,简要介绍了该管道变形缺陷隐患修复工程背景;其次,阐述了高压水射流装置为适应复杂海域环境所做的设计考虑、装置陆地实验池水下试验及潜水员水下“盲摸无误操作”训练,并给出了作业时布锚及稳船的具体措施;再次,详细论述了配重层切割清除的关键工序,包括工作船甲板准备、设备水下定位安装、混凝土切割流程、设备移位等内容;最后,通过综合分析配重层切割后的成形及内外侧面状态、潜水员探摸检查和声呐扫侧等辅助数据判断,切割清除效果满足管卡安装密封等要求。

东方1-1气田海底管道混凝土配重层的涂敷

海底油气管道的覆盖层为防腐蚀层和混凝土配重层。以往我国海底管道使用的混凝土配重层均由外国公司施工。 2 0 0 2年渤海石油管道涂敷工程公司从美国引进了一套混凝土配重层喷涂设备 ,在进行大量混凝土配重层涂敷技术研究的基础上 ,该公司圆满完成了东方 1 - 1气田 1 1 3km混凝土配重管的涂敷工作。通过该工程实例 ,介绍混凝土配重层的技术性能要求。

海底混凝土配重层单层管受落物冲击损伤因素分析

对混凝土配重层单层管在落物冲击载荷作用下的屈曲破坏进行重点研究,将数值模拟结果与全尺寸管道撞击试验结果进行对比,验证仿真模型的准确性。基于上述模型,分析碰撞过程中能量变化情况及管道的最大Mises应力,并将碰撞过程分为三个阶段。针对混凝土配重层单层管受落物冲击载荷作用的情况,计算了外压作用下的管道受落物冲击载荷作用后产生的凹坑深度与混凝土配重层和单层管之间的吸能关系;在此基础上,对撞击能量、落物形状、管道埋深、运行压力、管道径厚比和混凝土配重层厚度等敏感性因素进行参数化分析,分析管道凹坑深度及配重层吸能随上述参数的变化趋势。

混凝土配重管涂敷在线激光测径设备研制与应用

针对混凝土配重管涂敷在线外径高精度自动测量要求,利用激光扫描测径技术和激光定位技术,结合管道混凝土配重喷射涂敷工艺特点,对管道激光测径设备的安装布局和设备组成系统进行了设计,研发出管道配重涂敷在线激光扫描自动测径设备,并开展了配重管涂敷在线激光自动测径试验。试验结果表明:激光测径设备可实现混凝土配重管在线外径实时监测、自动记录,显著地提高了配重管外径的测量精度和效率,满足管道配重涂敷生产外径检验技术要求。

混凝土配重对海底管道热力学影响研究

为保证海底管道在位稳定性,常在管道外表面涂敷混凝土配重层。对于管道的热力计算,有必要研究混凝土配重层对传热系数的影响。文章基于传热和对流理论,根据常用计算模型,推导了海底管道传热模型,借助计算软件,探讨了混凝土配重对海底管道温降的影响。文章的研究成果,有助于海底管道热力分析的参考的借鉴。

海底管道混凝土配重涂层质量检测技术研究

为保证海底管道混凝土配重涂层在生产过程中,产品质量符合相关标准要求,需要建立完善质量管理体系,形成质量保证/控制文件。针对具体合同项目,确定制造工序规范(MPS)和检验试验计划(ITP),对混凝土配重涂层流程进行描述和规定。针对检验试验项目,形成操作程序文件,并对检验试验的设备、步骤、结果等进行规范和说明。本文就混凝土配重涂层的加工工艺、检验与试验及技术指标、综合技术检验等方面进行技术研究和探讨。

海底管道混凝土配重层切削装置研制

在海底管道铺设施工中,需要进行管道水平口对接,研制一套专业机具用于海底管道混凝土配重层的切削,可以缩短水平口对接的作业时间。在对海底管道混凝土配重层切削方式进行简要比选的基础上,确定采用机械切削法进行混凝土配重层的切削、清除,而后较为详细地介绍了采用以槽轮定位方式为核心的轨道结构模式,并结合行走链轮啮合的驱动方式,设计了机头行走机构,再结合线性模组的使用,研制出能够实现自动切削的混凝土配重层切削装置。试制样机的试验结果表明,该设备切削时运行稳定,操作可控性好。

混凝土养护剂在海管配重工程中的应用研究

介绍了海管混凝土配重层混凝土养护剂的选择、施工工艺、使用效果,以及工程应用中需注意的问题。

混凝土配重海底管道脉冲涡流检测数值模拟仿真

当前脉冲涡流外检测的研究对象主要是带泡沫保温层的化工管道,而海洋石油工程中常用的配重海底管道包覆层为钢筋混凝土结构,内部存在铁矿砂、钢丝网等复杂磁场环境。本文利用ANSYS有限元软件建立了混凝土配重海底管道有限元模型,通过数值仿真计算,研究分析了不同壁厚混凝土配重海底管道对应的脉冲涡流检测电压信号曲线,为脉冲涡流检测在配重海底管道中的应用提供了一定的参考依据。

海管喷射涂敷配重高密度混凝土配比技术研究

利用密度4.05~4.25 g/cm^3的铁矿石作为重骨料设计出4种3040 kg/m^3混凝土配比,喷射涂敷制备出混凝土配重海管,对混凝土配重层进行性能检验,结果表明:使用4.05~4.25 g/cm^3密度铁矿石配制出的混凝土配重层密度大于3040 kg/m^3;配重层的吸水率、抗压强度和抗冲击强度均可满足工程设计技术要求;在混凝土设计目标密度相同条件下,所用铁矿石密度在4.05~4.25 g/cm^3范围内,混凝土中铁矿石含量的变化对喷射配重层密度、抗压强度和抗冲击强度的影响较小;混凝土配重层的吸水率随混凝土配比中铁矿石含量的增大而逐渐降低。4.05~4.25 g/cm^3密度铁矿石混凝土配比的研发,完善了海管喷射配重混凝土配比体系,扩大了重骨料铁矿石的选用范围,节约了海管配重涂敷材料成本。

水泥用量对配重混凝土密度及抗压强度影响的试验研究

海底管道通常需要进行混凝土配重以克服海水浮力及提供机械保护,然而国内对于该类混凝土的研究较少。文章着重研究了水泥用量及水灰比对配重混凝土密度及抗压强度的影响规律。试验结果表明,配重混凝土抗压强度随着水泥用量的增加而提高,但达到某一最大值后,随着水泥用量的增加而降低。

浅谈配重混凝土的设计与应用

本文介绍了采用两种配重材料配制桥梁配重混凝土的思路,满足了桥梁配重要求,在经济和技术方面均达到了满意的效果。

骨料级配对配重混凝土密度及抗压强度影响的试验研究

骨料级配不仅影响海底管道配重混凝土的强度,而且对其耐久性等也有显著的影响。Füller等式和Bolomey等式是非常著名的固体颗粒理想级配分布公式,以上述公式为依据,设计了不同水泥用量、不同骨料级配的混凝土试验,以考察骨料级配对配重混凝土密度和抗压强度的影响。试验结果表明:Füller公式适用于配重混凝土配合比设计;混凝土密实度不够时,密实度是混凝土密度的决定因素,反之骨料密度是决定因素;混凝土抗压强度随着粗骨料的增加而增大,达到最大值后,又逐渐下降。

低成本泵送高流态配重混凝土在北京大兴国际机场中的应用

配重混凝土在满足密度、抗压强度、便于浇筑施工等技术要求的前提下,应尽可能设计经济适用的配合比,以节约社会资源,保护环境,创造经济价值。经筛选多种骨料,选择铁矿砂作为配重混凝土的骨料,替代砂和部分石子,通过多次试配验证,设计出成本较低、和易性良好、密度达3030kg/m^3的泵送高流态配重混凝土。