第四章 聲名卓著的海洋工程 海底管道
海底管道是海洋石油開發不可缺少的工程。海上油氣田的油、氣、水,當輸送量達到一定程度時,采用海底管道輸送是一種安全、經濟、可靠的方式。投產以後,可以不受氣候和天氣的影響,連續不斷地一直運行下去,是海上油氣田的大動脈和生命線。當然,海裏鋪設管道,比在陸地鋪設管道要複雜得多,費用也高得多,有投資高、風險大、效率高、技術複雜的特點。
實際使用的海底管道,是一個係統工程,包括鋪在海底的管道部分、管道立管部分及附屬構件部分。
按輸送的介質的不同,海底管道分為輸油管道、輸氣管道、輸水管道、油氣混輸管道和輸送液化石油氣、液化天然氣,以及輸送煤漿、礦物漿海底管道。
海底管道按其作用分為兩類。一類是涉及海洋石油開發用海底管道,包括油田內平台間的管道,各油田間的管道和油田登陸管道。另一類是海上通往卸油終端的管道。終端有卸油碼頭或單點係泊轉油站。
立管是海底管道係統一個重要組成部分,是海底管道與平台或其他生產設備之間的管路,其底部在海底的膨脹彎也屬於立管的一部分。有的立管設在結構內部,受保護的條件好;有的設在結構外部,如導管架上設的立管,屬外部立管,受環境荷載,如風浪、海冰的直接作用。在冰區的立管,需要特殊加強。現在,渤海通常采用的做法是在立管外加一層厚壁的抗冰護管。這是既經濟又簡單的做法。
海底管道鋪設好之後,要長期在海裏運行工作,管道的內外表麵腐蝕,將嚴重影響使用壽命和生產安全,而且管道維修工作是極其困難的。因此,做好管道防腐工作顯得異常重要。通常,管道防腐采用表層塗層和陰極保護聯合作用的辦法。塗層時要確定塗料種類和塗層厚度。陰極保護有兩種辦法,一是用犧牲陽極,一是外加電流。目前使用犧牲陽極的較多。陰極保護要根據保護電位、保護麵積及保護時間來確定陽極塊的大小、分布和保護電流的大小。
1.海底管道施工
施工分兩個環節,一是陸上預製管段並組裝,二是海上鋪設安裝。在預製場對鋼管進行外形、精度、質量檢驗合格後,焊接成適合鋪設的管段長度。同時,在陸地做好防腐處理。海上鋪設一般有鋪管船法、海底拖管法和浮運法。
海底鋪設的管道,基本都要埋設,因為管道在海底長期經受波浪、海流的作用,容易產生衝刷、淘空,對管道強度、穩定產生不利影響,另外,航運、拋錨、漁業生產也容易對裸露的管道造成破壞。因此,管道埋入海底以下安全性能好。管道埋設分為先挖溝和後挖溝。管道未放入海裏之前,按預定路線把溝挖好,然後把管放入溝內叫先挖溝施工。管道放入海裏後順著管道挖溝叫後挖溝施工。挖溝的方法有專用挖溝設備挖溝和高壓水衝挖溝、挖泥船挖溝和爆破挖溝等多種方法。目前國內海底管道埋入海底多數是1.5米左右。管道放入溝裏後還要把溝回填,有的回填沙石、土料,有的靠海洋動力作用自然回填。