海底管道外检测技术现状综述

海底管道是海上油气生产的大动脉,在海上油气生产运输中有着举足轻重的作用。为了保证海底管道安全运行,应定期对海底管道进行检测。针对海底管道外部腐蚀以及第三方破坏等问题,介绍了运行期间海底管道牺牲阳极、防腐涂层、水泥配重层以及立管外检测内容及外检测技术,得出了牺牲阳极以及防腐涂层的外检测方法主要是电场梯度以及非接触式磁力层析检测法,水泥配重层的外检测主要采用目视检测法,立管的外检测主要采用水下磁粉检测、漏磁外检测、超声导波检测、电磁超声检测以及交流电磁场检测等。

单层保温配重管腐蚀缺陷点维修方法

目前国内已有10余条单层保温配重管服役于各大海上油田,但近几年的内检测发现,数条管道已出现了腐蚀缺陷点,因此快速、有效地维修这些缺陷点已成为保障海上油田正常、安全运营的关键。通过两个案例,介绍了采用局部补强、管卡、管道更换等方法,对单层保温配重管两种典型的腐蚀缺陷进行维修的做法。在概述了海底管道保温结构形式、单层保温配重管节点防护的基础上,重点论述了管道缺陷点的定位、长距离旧管道的回收及更换的维修方法;管卡安装法维修、补强材料法维修的管道局部维修方法。

双环氧防腐配重管三种防滑脱工艺试验研究

部分海底油气输送管道通常采用双层熔结环氧粉末层加混凝土配重层结构。由于上述双层熔结环氧粉末层外表面较为光滑,因此在搬运铺设过程中,混凝土配重层容易出现层间脱落现象。为此采用了聚脲起脊法(A法)、冷缠带缠绕法(B法)及热缩带+冷缠带法(C法)防滑脱工艺制作海管以改善上述性能。试验结果表明:采用A法制作的海管混凝土配重层,其最大的抗剪切强度为0.057MPa;采用B法,其值为0.08MPa;采用C法,其值为0.093MPa。采用A法制作的海管混凝土配重层,由于聚脲材料表层非极性基团定向排布形成光滑的憎水表面,另外聚脲的立体网状结构在混凝土轴向剪切力的作用下可能发生破坏,因而其抗剪切性能较差。采用B法制作的配重层,由于冷缠带表面较为粗糙,同时所使用的高粘性橡胶材料具有较高的粘结力,因而提高了配重层的抗剪切力。采用C法制作的配重层,由于热收缩带被包裹在冷缠带内层,它增加了防滑层的起脊高度,因而进一步提高了配重层的抗剪切强度。但冷缠带高粘接性的防腐胶层会随轴向剪切力作用的增加而发生蠕变,从而导致配重层的最终滑移脱落。

海底管线服役条件有限元应力分析

采用有限元方法模拟分析了带配重层海洋管准559 mm×28 mm SMYS 450在海底1 500 m和输送压力为25 MPa条件下服役时的应力状态,结果显示,在受配重层约束下的最大位移为0.046 4×10-3m,无配重约束位移为0.104×10-3m;第一主应力和Von mises等效应力的最大值都分布在管体材料和配重层之间的界面处附近,距离管体外表面约2 mm(壁厚28 mm),最大值分别为128 MPa和216 MPa。模拟结果表明,管线运行是安全的,也说明了采用Von mises等效应力准则作为管道问题验收极限是可行的。

海底单层保温配重管节点耐静水压试验研究

基于BZ34-1油田海管现场节点补口结构,进行了不同静水压条件下的耐静水压试验研究与分析,并对海底单层保温管的结构设计提出了建议,指出了未来单层保温管节点补口技术的发展方向。

海底管线混凝土加重层挤压涂敷法探讨

本文探讨利用挤压涂敷法预制海底管线加重层的可能性。本文在分析了目前国内外挤压涂敷法预制海底管线混凝土加重层的现状和特点后,提出了挤压涂敷混凝土加重层的工艺流程和方法,以及质量检测方法及荐用技术指标。

海管配重层补口技术发展现状

海底油气管道一般需要采用混凝土层进行配重,混凝土配重层接头填充材料有沥青玛蹄脂、高密度聚氨酯泡沫,还有一种"无填充材料"的现场节点设计。从填充材料和施工工艺两个方面对不同补口技术的特点进行了分析,指出了现有技术在使用中存在的问题以及发展趋势。

海底管道混凝土加重技术现状分析

文章综述了海底管道混凝土加重技术发展现状,从混凝土涂层密度、吸水率、强度、抗弯能力、抗冲击能力和抗剪切强度等方面论述了混凝土加重涂层的技术要求及解决方案;详细介绍了喷射冲击法、挤压缠绕法、滑模法和离心灌浆法4种混凝土涂层加重涂敷技术的设备组成、原理及施工方法,其中离心灌浆法为中国石油集团工程技术研究院2005年研究开发的拥有自主知识产权的混凝土加重层涂敷新技术。

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。

海底管道配重层补口结构研究

高密度开孔聚氨酯泡沫广泛应用于海底管道配重层接头部位的填充,其熟化时间影响着海底管道施工效率。从化学反应的角度出发,分析了影响聚氨酯泡沫塑料熟化时间的因素,设计了三种配重层补口填充结构,测试了不同时间、不同施工工艺对其抗压强度的影响。实验结果表明减少聚氨酯泡沫用量、采用水喷淋降温强化散热有助于缩短聚氨酯泡沫的熟化时间,每种补口填充结构结合相应的施工工艺都可有效缩短聚氨酯泡沫的熟化时间,加速聚氨酯泡沫塑料强度增长,提高海上施工效率。

单层保温配重海管失效原因分析

单层保温配重管是一种常见的海底管道,综合多条同样结构的海管的运行情况来看,此类海管在节点处往往出现严重的外部腐蚀,腐蚀发展迅速,多则十余年,少则两三年就需要对海管进行维修甚至是换管,给油田造成严重的经济损失。本文对回收的单层海管进行解剖分析,对腐蚀产物成分分析和腐蚀模拟实验等手段对海管的失效机理进行深入分析,以期为类似工作提供参考。

单层保温配重海管失效原因分析

单层保温配重管是一种常见的海底管道,综合多条同样结构的海管的运行情况来看,此类海管在节点处往往出现严重的外部腐蚀,腐蚀发展迅速,多则十余年,少则两三年就需要对海管进行维修甚至是换管,给油田造成严重的经济损失。本文对回收的单层海管进行解剖分析,对腐蚀产物成分分析和腐蚀模拟实验等手段对海管的失效机理进行深入分析,以期为类似工作提供参考。

漏磁检测器用于海底管道的磁化研究

为了研制海底管道漏磁检测器,使用陆上管道漏磁检测器对海底管道的磁化效果进行研究。利用Ansys有限元仿真软件分析了海底管道厚壁管、混凝土配重层、双层管对漏磁场的影响。小口径漏磁检测器用于海底双层管检测时,被测管壁的磁场强度可达漏磁检测磁场要求阈值下限,需要改进。大口径漏磁检测器用于海底管道检测时,管壁的磁场强度能够达到漏磁检测的要求,缺陷信号量化和识别精度亦能够满足漏磁检测器的设计要求。研究成果对指导海底管道漏磁检测器的开发具有重要意义。