海底管线漏点修复技术探讨

海底管线漏点修复技术探讨
发布时间：2021-03-31T03:22:16.609Z 来源：《防护工程》2020年32期作者：刘勇[导读] 该类海管已经不适用于常规的修复方式，如补焊和封堵卡具等。

需针对该情况制定特定的维修方法。

中石化胜利油建工程有限公司山东东营 25700摘要：随着经济的发展和社会的进步，人类对能源的需求不断增加，石油和天然气作为世界上主要的能源，深受人们关注。

现阶段世界油气产量主要来自陆地，但陆地油气资源有限，经过一百多年的开采，陆地油气资源已逐渐减少。

因此人们把目光投向资源丰富的海
洋，海洋油气开发越来越受到世界各国的重视。

目前全世界海洋石油年产量近13亿t，占世界石油年产量的40％左右。

我国有18000多千米的海岸线，近300万km2的海域，大陆架海区含油气盆地面积近70万km2，蕴藏的石油在150亿t以上，天然气约14万亿m3，海洋油气资源非常丰富。

关键词：海底管线；漏点；修复技术
引言
在海底管道生产运行过程中，由于海水、大气、输送介质等各种因素导致海底管道发生腐蚀、损坏，甚至泄漏等问题。

管道立管的腐蚀问题尤为严重，主要是其处于大气和海洋的交界，腐蚀环境更为复杂。

由于某些管线的腐蚀损坏程度超出原有考虑范围，该类海管已经不适用于常规的修复方式，如补焊和封堵卡具等。

需针对该情况制定特定的维修方法。

1海底管线漏点修复施工中存在的问题
1.1管线前期吹扫方案不合理
技术人员对管线前期吹扫施工方案进行讨论，结合该工程特点，认为该漏点修复工程不同于以往海管水平口施工，又因是同一断裂位置“二次断裂”修复，需确保此次施工一次成功。

若管线年代久远，管线内存在原油沉积物、可燃气体等危险源，为后续施工工序带来很多安全隐患。

目前现有管道清扫设备只能采用热水清扫，对于运行20多年的管线进行清扫，其清扫效果不理想，扫完线后会仍然存在大量的残留油污和可燃气体。

因此，需要结合新型施工工艺——“液态氮气+热水”重新制定管线前期吹扫方案方可指导施工。

1.2船舶吊点设置少
施工人员对施工过程管线吊装应力进行计算发现，管道总重量为3154．4N／m，浮力为1703．5N／m，负浮力为1451．0N／m，许用应力为248．4MPa，最大起吊应力为227．4MPa。

虽然最大起吊应力小于许用应力，可以实施吊装，但是非常接近许用应力。

施工时采用胜利90l浮吊施工，吊点设置少，起吊过程以及舷边固定的管线随船摆动幅度大，存在很大的风险，易导致管线弯折，能否解决这一问题将是制约漏点修复一次成功的关键。

2海底管线漏点修复技术
2.1海底管线漏点查找技术
考虑到该管道运行期间，泄漏点处泄漏水流会对周边海床产生冲刷坑，管道停输一段时间后，随着海床自身的冲淤作用，泄漏点处的冲刷坑会发生回淤，即管道停输和加压运行前后两次泄漏点处的周边海床地形会发生变化，因此采用多波束和侧扫声呐等高分辨率物探设备沿管道路由进行扫测，通过探测管道停输和加压运行前后两次泄漏点周边海床地形变化来进行泄漏点查找。

具体实施方案如下，首先将管道停输一段时间，进行第一次测量，测量完成后对管道进行加压，运行一段时间后再进行第二次测量。

两次测量完成后，将两次测量数据进行对比分析，找出疑似泄漏点位置。

找出疑似泄漏点后，派出潜水员进行水下探摸，对疑似泄漏点进行探摸确认。

潜水员探摸过程中管道保持非常小的压力运行，有利于潜水员水下探摸。

潜水员水下探摸后，确认第一处和第二处管道均存在漏点，并对泄漏点位置、尺寸进行了水下测量，为后续泄漏点修复做准备。

2.2复层包覆防护技术
复层包覆防护技术原理是在管道钢材表面涂腐蚀抑制剂，并在其上面缠绕精腊带，同时在外部加保护板。

腐蚀抑制剂位于最内层的部分，具有防蚀性、粘附性、隔绝性，且保质时间长。

精腊带不仅能有效防蚀，也起到提高整体强度及韧性的作用。

而管道桩外表面则被保护板包覆，既防止了海浪对精腊带、抑制剂的冲刷，又具有整体保护的功能。

该项技术有以下特点：（1）应用中所使用的抑制剂具有憎水的性能，可以将金属表面氧化物钝化，使施工前钢管桩表面处理要求降低，节约了资源；（2）施工工艺较为简单，涂抑制剂和缠坑腐蚀带时无需固化等待，节省施工时间，降低成本；（3）HDPE和管道结合紧密，可以有效隔绝氧气与水，起到了良好的保护效果。

同时该技术还存在一定的难点：（1）该技术受恶劣天气（如台风等）的影响较大；（2）该技术需考虑人员身体状况、潮汐、天气等多方面因素，合理安排，保证施工的安全和质量。

3实际案例应用
3.1发现问题
某立管修复的案例，通过对该立管外观检查，有明显的水流通过漏点产生的摩擦声响，而且泄漏出的水温高于环境温度，但仅凭这些条件也无法确定漏点位置，需采用相关手段进行漏点确认。

根据实际情况，采用切割的方法对漏点进行验证。

立管泄露位置整体切开后，在护管与海管之间存有大量不明杂质。

经过对该段暴露海管进行粗略测量，其海管结构产生明显腐蚀变形。

3.2具体实施计划
（1）作业前准备工作。

收集施工对象具体资料，包括平台的设计图纸、现场图片等。

同时进行施工方案的设计，材料准备、确定施工范围，现场搭建。

（2）现场施工。

进行现场标记是施工开始前的第一项工序。

按照工程设计的要求，对确定好的施工范围内的每个部位施工区进行明确标记，接着采用氧乙炔切割或手动钢锯切除影响施工的废弃钢铁结构件。

同时进行钢结构表面处理，达到ISOSt2标准是进行施工区域钢结构表面处理的前提，无明显鼓泡和浮锈；潮差区等海生物附着区应尽量除去附着的海生物，表面突出物不应有锐角，一般不高于5mm，最大不高于10mm。

接下来进行抑制剂涂抹。

在涂抹腐蚀抑制剂时应注意：要在平均处于低潮状态时方可在海平面附近进行腐蚀抑制剂涂抹作业；钢桩表面的坑凹和缝隙处应用腐蚀抑制剂填满，有锈的地方需要抹平，突出物的表面也应涂抹一层腐蚀抑制剂，使腐蚀抑制剂在钢结构表面均匀分布为完整的一层保护膜。

涂抹完腐蚀抑制剂后，缠绕精腊带作业要马上进行，特别是处于平均海平面附近时，这时候如不及时，会发生腐蚀抑制剂被海水冲刷脱落的问题。

而在进行缠绕作业时，要达到被缠绕处无气泡出现的标准，这需要用手拉紧、铺平精腊带。

同时要确保钢桩各处均有1层以上精腊带覆盖。

在包裹精蜡带后，即可立即进行薄毛毡缠缚工作，共计缠缚1层薄毛毡，以起到防滑作用。

在裹敷HDPE后用特制的316ss弧钢板对HDPE进行压缝处理，将束带穿入到弧板当中，用专用工具锁紧，完成修复。

结语
考虑船舶吃水、潜水员水下作业风险等因素，此项海底管线漏点修复技术一般适用于2～19m水深的滩浅海海域。

检验证明，该方案成功解决了因管线前期吹扫方案编制不完善、缺乏放空可燃气体的专用机具、封堵用料选用不合理及现有船舶吊点设置少等原因造成的施工难题，极大地确保了中心一号一海三站漏点修复工程的成功完成，提高了管道漏点修复施工质量和效率，为工程的顺利进行创造了条件，也为公司在该领域施工积累了宝贵的经验，既很好地保护了海洋环境，又挽救了国家油气泄漏的损失，也为公司在海底管道漏点修复施工开辟了新的市场空间。

参考文献：
[1]侯保荣，杨小刚，贾淑香.海洋浪溅区钢结构腐蚀与复层包覆防护实践[J].中国港湾建设，2012（2）：70-72.
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