影响海底管道寿命的主要因素及防范建议
海底管道失效原因及控制对策
的事故的致因等情况。
其中，王红红[4]在2017年分析了从1986到2016年的30年中，中国海油在四片海域(从北向南依次为：渤海、东海、南海东部、南海西部)铺设的315条海底管道发生失效事故频次等数据，见图2。
图2 中国海油海底管道事故类型统计2 海底管道的事故原因统计北海海底管道事故统计的209个样本数据中，第三方破坏占比45.93%，腐蚀占比24.88%，工程质量占比15.31%，其他占比7.66%，自然灾害占比6.22%；中国海油海底管道事故统计的51个样本数据中，腐蚀占比37.25%，第三方破坏占比33.33%，自然灾害占比15.69%，工程质量占比13.73%。
对比北海海底管道事故统计数据(以下简称“北海数据”)和中国海油海底管道事故统计数据(以下简称“海油数据”)，见表1。
表1 海底管道事故类型频率分析 单位：%2腐蚀24.8870.8133.3370.593工程质量15.3186.1213.7384.314自然灾害 6.2292.3415.691005其他7.66100通过对比分析北海数据和海油数据得知，北海数据中第三方破坏和腐蚀这两大分类累计频率为70.81%，加上工程质量累计频率为86.12%；海油数据中第三方破坏和腐蚀这两大分类累计频率为70.59%，加上工程总质量累计频率为84.31%。
从表1的累计频率可以看出，无论是北海数据，还是海油数据，造成管道失效的最主要三个原因类别是第三方破坏、腐蚀、工程质量，且北海数据和海油数据有较高的相似度。
0 引言海洋石油海底管道是石油在海底运输的主动脉，承担着海上石油设施之间、海洋石油设施和陆地终端之间的油气运输任务。
海底管道由于长期服役于环境恶劣的海洋底部环境中，铺设和运维难度较大，一旦出现断裂或泄露事故，势必造成严重的环境污染[1]。
因此，做好海底管道安全管理工作势在必行。
这就要求在设计阶段、施工阶段、运营阶段都要做好控制措施，防止海底管线出现失效情况，避免发生事故，实现提质降本增效的目的。
环境因素及人为因素对海底管线寿命的影响
大值为 ２ ５ ，其 中大于 等于 ２ 的有 １ ．ｍ ｍ ６根 ， 占 ２ ％， ６
腐蚀
７ ９
７ ９
锚或桩
加强环漏
２ ３
ｌ ９ ｌ ｌ
２ ３
２ ｌ
摩擦
沉入泥内 张力管 立 管 受 力 平均地平线 ｉ ＝ 的断裂 未知的机触断裂
合 计
２ ｌ
ｌ ０ ２ ４ ０ ２ ２
关键词 环境 因素 人为 因素 海底 管线 寿命
影响
中图分类号 Ｔ ２ Ｆ
文献标 识码 Ｂ
文章编 号 １７ － ３ ３ （０ ８ ４ ０ ０ － ２ ６ ２ ９ ２ ２ ０ ）０ — ０ ７ ０
１概 述
管 线 事 故 分 析 结 果 ， 资料 主要 依 据 美 国 地 质 勘 察 局
表 １ １ ５ 年 至 １ ６ 年 之 间发 生 在 墨 西 哥 湾 的 管 线 事故 ８ ９ ５ ９
ｌ０ ８
ｌ
５ ５ ４ ４ ｌ ｌ
３ ０
２
５ ５ ６ ４ ６
２ ９
ｌ
５ Ｏ １ ｌ ４ ｌ ０
３ ２
２ ５
２ ５ ｌ ２ ｌ ５ ２ ２ ４ ９
２ｌ ７
嘲土壤 迁移
或潮流所致
大于等 于 ｌ 的有 ４ 根 ，占 ７％；从悬 空 长度 来统计 ， ｍ ８ ９ 在 四大 类别 ： 平均悬 空 长度 为 １ ．ｍ， 大 ３ ｍ， 中大 于等 于 ２ ｍ ５１ 最 ０ 其 ０ （） 蚀。 １腐 主要 是 由于用 管道 输送腐 蚀液 体 引起 的 的为 ２ 根 ，占 ３ ％；大 于等 于 １ ｍ的有 ４ 根 ，占７ ％。 ２ ６ ０ ３ ０ 内腐蚀； 其次是外腐蚀。 内衬渗漏和压力控制也包括在 如此在海 底大 范 围 、 比例 的悬空 现象 ， 得管 线 的治 大 使 这 种腐 蚀之 中； 理 问题变 的迫 在眉 睫 。 （ ） 管线横 断面上 波浪诱 发 冲蚀作 用 ， ２在 主要 是管 影响管 线使 用 寿命和 日常安 全 的主要 因素主 要 来 接 和截 面上 的疲劳 破 坏 ， 中包 括腐 蚀疲 劳 ， 其 即在腐 蚀 自２ 个方 面：人为 因素和环 境 因素 。 为 因素主要 包 括 人 环 境 下承受 周期 性荷 载 而引起 的腐 蚀疲劳 破坏 ； 蓄意破坏 、 不法分 子盗 油 、 等 重物 的撞 击和刮 扯及 海 锚 （ ） 线 附件 的施工 作业 ， ３管 如导管 架 钻井 、 恶劣 天 上勘测 等； 境 因素主要 包括 腐蚀和 有 机物损 坏 、 环 由于 气 时船 锚碰 撞 损坏 、船 舶 走锚 或 收锚 时与其 他 不 明之 波浪或潮 流形 成 的冲刷和 悬 空 、 浪 的水动 力 、 波 由于沉 物 撞击 损坏 ； 积物液 化产 生的浮 力 、 风 等 ， 文从 多年 来海底 管 线 飓 本 （ ）沉 积物 的下 滑移 动 ，包括塌 陷 或缓移 滑动 。 ４ 经常 发生 的 问题 着 手 ，重点 分析 影 响海底 管 线寿 命 的 这些事故 中， 腐蚀是致使管线损坏的主要原因， 但 主要因素及机理 ， 并针对海底管线在风暴潮 、 海流等海 半以上的事故是直接 的或间接的与沉积物不稳定有 况的作用下被冲刷 、 裸露、 悬空的情况的分析 ， 针对性 关 系 ，如海 底 管线 周 围沉 积物 大 面积 的下 滑移动 、波 提 出防范 建议 和控 制措施 。 浪 一沉 积物 一管 线谐 振等 ；锚损 坏和 未能 发现 的机械 ２影响海底管线寿命的主要因素及建议 断 裂 占一定 比例 ， 因飓 风和 人 为 因素造 成 的损坏 现象 ２１常见的海底管线事故 ． 下面 重点讨 论环 境 因素对 海底管 线寿 命的影 响 ， 本文援引１５ 年至１６ 年之间发生在墨西哥湾的 ９８ ９５ 极少 。
海洋石油开发中的海底管道安全性分析与设计
海洋石油开发中的海底管道安全性分析与设计海洋石油开发是目前全球能源行业中的重要组成部分，而海底管道作为连接海上生产平台和陆地油气处理设施的交通要道，其安全性显得尤为重要。
本文将对海洋石油开发中海底管道的安全性进行分析，并探讨相应的设计方案。
1. 海底管道的安全性分析海底管道的安全性受到多方面因素的影响，其中包括但不限于以下几个方面：首先，海底管道的材质和设计强度对其安全性起着至关重要的作用。
选择耐海水侵蚀、抗压能力强的材料，并保证管道的设计强度符合实际运行环境的要求，是确保海底管道安全的基础。
其次，海底管道的铺设方式和埋设深度也直接影响其安全性。
铺设方式应考虑到海底地形、水深等因素，避免在安装过程中出现问题；埋设深度应根据地质情况和海洋环境进行合理设计，防止管道遭受外部力的破坏。
再次，海底管道的防腐蚀和监测系统是保证其安全稳定运行的关键。
针对海水中盐分高、氧气含量大的特点，应选用有效的防腐蚀措施，确保管道的表面不受腐蚀影响；同时，建立健全的监测系统，及时发现管道存在的问题并采取措施修复，有助于提高海底管道的安全性。
最后，海洋环境中的海啸、风浪、地震等自然灾害也是影响海底管道安全的重要因素。
在设计阶段就应考虑这些自然灾害可能带来的影响，选择合适的方案进行防护和应急处理，确保海底管道在极端环境下的安全性。
2. 海底管道的设计方案基于上述的海底管道安全性分析，设计方案应考虑以下几个方面：首先，要注重选择合适的材料和技术，确保海底管道具有足够的强度和耐腐蚀性。
可以采用高强度钢材或玻璃钢等材料，并结合先进的防腐蚀技术，延长管道使用寿命。
其次，在管道的铺设和埋设过程中，应根据实际情况选择适当的方式和深度，避免出现问题。
可以采用水下焊接、水下固定等技术，确保管道的牢固连接和稳定埋设。
再次，建立完善的管道监测系统，实时监测管道的运行状况，及时发现异常情况并采取措施处理。
可以采用遥感技术、智能监测设备等手段，提高管道的安全性和可靠性。
核电站海水管道腐蚀防护
核电站海水管道腐蚀防护核电站海水管道在长时间的使用过程中，受到海水等自然环境的影响，容易发生腐蚀现象。
腐蚀会降低管道的使用寿命，并可能导致管道破裂，造成严重的事故。
对核电站海水管道进行腐蚀防护是非常重要的。
腐蚀主要分为干腐蚀和湿腐蚀两种形式。
干腐蚀是由于管道内外的液体或气体环境导致，而湿腐蚀则是由于海水的腐蚀作用导致的。
湿腐蚀是核电站海水管道最常见的腐蚀形式，腐蚀防护主要针对湿腐蚀展开。
湿腐蚀主要是由于海水中的溶解氧、氯离子、硫化物等物质对金属表面的腐蚀作用所引起的。
为了防止湿腐蚀，需要采取一系列措施。
可以选择使用耐腐蚀性能好的材料作为管道的材质，例如不锈钢等。
这些材料具有较强的抗腐蚀能力，可以有效延长管道的使用寿命。
可以对管道进行涂层保护。
涂层可以形成一层防护膜，防止海水接触到金属表面，从而起到防腐蚀的作用。
涂层的选择应根据具体情况来确定，一般可以选用耐海水腐蚀的环氧涂料、聚合物涂料等。
还可以在管道表面进行防腐处理，如电镀、喷涂等，增加管道的耐腐蚀性能。
还应定期检查和维护海水管道，及时发现和修复可能存在的腐蚀问题。
检查可以通过对管道表面进行观察、测量和试验来进行。
一旦发现腐蚀现象，应立即采取措施进行修补或更换受损部分，以防止腐蚀蔓延和引发事故。
需要注意的是，腐蚀防护不仅仅是在海水管道的设计和施工阶段进行，还需要在运行期间不断进行监测和维护工作。
只有做好腐蚀防护工作，才能有效延长海水管道的使用寿命，保障核电站的安全运行。
核电站海水管道腐蚀防护是非常重要的工作。
通过选择耐腐蚀性好的材料、施加涂层保护、定期检查和维护等措施，可以有效预防和防止海水管道的腐蚀问题，确保核电站的安全运行。
海底管道液体运输的管道维修和保养策略
海底管道液体运输的管道维修和保养策略海底管道是连接海上油气生产平台和陆地终端设施的重要环节，承担着输送海洋石油和天然气资源的重要职责。
然而，海底管道长期受到水下环境的侵蚀和运输介质的腐蚀，因此对其进行有效的维修和保养策略是确保管道安全稳定运行的关键。
一、定期检查和维护定期检查是管道维修和保养的基础，可以及时发现管道存在的隐患和问题。
首先，需要进行水下巡检，利用无人潜水器等设备对管道进行直观检查，确定管道的运行状态。
同时，还要进行管道的物理检测，通过声纳、测量仪器等设备对管道进行测量，确定是否存在形变、腐蚀或其他损伤。
定期检查可以及时发现管道的各种问题，采取相应的维修和保养措施，确保管道的持续运行。
二、防腐蚀措施海底管道长期处于水下环境中，容易受到海水的腐蚀。
因此，在安装管道时，应考虑使用耐蚀性能好的材料，如高强度钢。
此外，对于管道的外层涂层也非常重要，可以使用特殊的防腐涂料来保护管道免受海水腐蚀。
定期检查和重新涂层是对防腐蚀措施的补充，确保管道的长期运行。
三、水下维修和保养当管道出现损伤时，需要进行水下维修和保养。
水下维修和保养需要使用专业设备和技术，并且需要密切配合潜水员的操作。
对于一些较小的损伤，可以使用水下堵漏、补丁等修复方法进行维修。
对于一些较大的损伤，可能需要更换管道或进行焊接修补。
在进行水下维修和保养时，需要注意安全问题，确保潜水员和设备的安全。
四、应急响应和排查海底管道可能会受到自然灾害、外部破坏等因素的影响。
因此，建立健全的应急响应机制非常重要。
一旦发生意外情况，应立即启动应急预案，迅速处理和修复管道，以最大限度地减少事故对环境和生产的影响。
此外，在管道附近设置监测设备，定期进行排查和检测，及时发现潜在的问题，防止事故的发生。
五、远程监控和数据分析利用现代化的技术手段，如远程监控系统和大数据分析，对海底管道进行实时监测和数据分析，可以预警和预测管道的运行情况。
通过远程监控系统，可以实时监测管道的运行状态，及时发现异常情况。
海底管道失效原因分析及其对策
海 床 运 动 实 质 上 也 就是 海 流一 管 道 一外 力 ｉ 方 面 力 的 共 同 作用 ， 海 底 管 道 会 因 这共 同作 用 的 力 而 发 生破 坏 。淤 泥 质海 床 存 在 很 大 的 流 变 性 ，细 砂 质 或 粉 砂 质 的 海 床 在 地 震 和 风 暴 潮 的作 用下很容易发生液化的现象 ， 而 在 波 流 冲 刷 的作 用 下 ， 砂 质 海 床
管道破坏失效。与此同时 ， 船 只 行 驶 或 者 修 建 新 的海 港 、 建 设 新
海 底 管 道 、对 海 底 电 缆 维 护 的 相关 作 业 船 只 掉 下 的 落 物 也 有 可 能 会 对 海底 管道 造 成 破 坏 ， 严 重 时 导 致 管道 泄 漏 。
２、 海床 运动
程， 它 是 防 止 管 道 失 效 最 重 要 的环 节 。 腐蚀 、 波 流 冲 刷 等 造 成 的 海 底 管 道 失 效 在 一 定 程 度 上 都 可 以 通 过 合 理 的 设 计 来 防止 。 如 在 设 计 中 可 以 采 用 增 加 管壁 厚 度 、 管外涂防腐层 、 阴极 保 护 法 、 在 管 内 流体 内加 缓 蚀 剂 等 方法 来 防 止 管 道 发 生腐 蚀： 采 用 将 海 底
也 可 能来 自管道 周 围环 境 的作 用 ， 因此 需 要 针 对 引起 海 底 管道 失 效 的各 种 原 因分 别 采 取 对 策 ， 这些 对策 涉及 到海 底 管 道 选 线 、 设计、 材 料和施工质量 检测 、 检测等多个方 面 ． 下 面 就 分 别 就 这 些 对 策 进 行 闸述 。
致 使 局 部 破 损 开 裂 、管道 外部 混凝 土配 重 层 损 坏 。尤 其 是 在 潮
海洋工程海底管道设计方案
海洋工程海底管道设计方案一、引言海洋工程是一门复杂的工程学科，涉及到海洋资源开发、海洋环境保护、海洋能源利用等多个领域。
在海洋工程中，海底管道是一种非常重要的设施，它广泛应用于海洋石油、天然气、海水淡化等领域，是海洋工程中的重要组成部分。
本文将针对海洋工程海底管道设计方案进行探讨，包括海底管道的设计原则、材料选择、施工方法等内容，旨在为海洋工程从业者提供一些参考。
二、海底管道设计原则1. 结构强度：海底管道需要能够承受海床波浪、洋流等因素的影响，因此在设计时需要考虑其结构强度。
一般来说，海底管道的结构强度取决于管道本身的材料和设计厚度，以及管道支撑设施的设置。
2. 腐蚀防护：海底管道长期处于海水环境之中，易受腐蚀和海洋生物附着的影响。
因此在设计时需要考虑腐蚀防护措施，可以选择适合海水环境的防腐蚀材料，或者在管道表面涂覆防腐蚀涂层。
3. 流体输送：海底管道通常用于液体或气体的输送，因此在设计时需要考虑管道的流体输送性能，包括管道内径、壁厚、流速、阻力、压降等参数。
4. 环境影响评估：海底管道的敷设和使用会对海洋生态环境产生一定影响，因此在设计时需要进行环境影响评估，并采取相应的环境保护措施，减少对海洋生态环境的影响。
5. 施工可行性：海底管道的敷设和维护需要考虑到海洋环境的复杂性，因此在设计时需要充分考虑到施工可行性，选择合适的施工方法和设备。
三、海底管道材料选择海底管道的材料选择直接影响到管道的使用寿命和安全性。
一般来说，海底管道的材料可以分为金属材料和非金属材料两大类。
1. 金属材料：包括碳钢、不锈钢、铝合金等。
碳钢是海底管道的常用材料，主要用于海水淡化管道和天然气输送管道。
不锈钢具有良好的抗腐蚀性能，适合用于海洋环境中；铝合金轻便耐锈蚀，在一定范围内也是海底管道的不错选项。
2. 非金属材料：包括聚乙烯、玻璃钢、聚氯乙烯等。
聚乙烯是一种常用的海底管道材料，具有良好的耐腐蚀性能和抗冲击性能，适合海水淡化和海底污水排放；玻璃钢具有较好的机械性能和抗腐蚀性能，适合用于海洋环境中。
海底管道的失效原因与防治
海底管道的失效原因与防治摘要：海底管道是海上油田的重要组成部分，其大部分浸没在海泥之中，而有一小部分浸没在海水中，由于海泥和海水中含盐量高，所以海底管道都遭受着海水的强烈腐蚀。
海底管道是影响海底管道系统使用寿命的关键因素，本文对海底管道的腐蚀机理进行阐述并对其制定了一系列防腐措施。
关键词：海底管道油田腐蚀使用寿命防腐一、引言海底管道在海上油田系统作为一种输送流体介质的工具，具有很多的优点：其输送量大，而且方便快捷，从经济的角度来考虑它比传统的车运空运更加节约成本。
1954年Brown&Root公司在美国墨西哥湾铺设了第一条海底管道，渐渐地世界各国都开始在海底管道上进行了研究。
近半个世纪来，海底管道已成为海上油气田开发中油气传输的主要方式。
但是由于海底管道所处的地理环境恶劣，海底的温度，氧含量，电阻率，氧化还原电位，有机物的含量，元素的含量（尤其是海底富含重金属），沉积物的紧密程度，沉积物和海水在海床界面的干扰程度以及微生物的种类等因素都会导致海底管道的腐蚀，近来年，由于管道腐蚀而导致的安全事故也层出不穷，美国MMS公司对海底管道失效事件进行了统计，统计结果显示平均每年发生的失效事故多达35例，海底管道失效对油气田的开发有很大的影响，不仅会造成海上油气田停产而且会导致原油泄漏污染环境。
所以找到其破裂机理以及制定相应的防腐方案是管道设计过程必不可少的环节。
二、管道的腐蚀机理国外的学者对国外发生的一些管道失效引发的安全事故进行了分析：Arnold 对美国密西西比河三角洲1958—1965年间海底管道失效事故进行了调研（1），发现海床运动和波流冲刷是海底管道失效的主要原因。
除此之外，管道的腐蚀，流体的冲刷，机械破坏和第三方的活动，海床运动，材料和焊缝缺陷，海底管道附件失效等因素也是造成海底管道失效的重要原因。
下面我们将对其中某些因素进行分析。
1.腐蚀对管道的影响腐蚀可以分为管内腐蚀和管外腐蚀两大类。
海底管道安全防护技术研究与应用
海底管道安全防护技术研究与应用海底管道是石油、天然气等石化产品的重要输送通道。
然而，海洋环境复杂，海底管道建设、维护与安全防护都面临极大的挑战。
本文将结合海底管道的特点，探讨海底管道安全防护技术的研究与应用。
一、海底管道的特点海底管道建设不仅面临复杂多变的海洋环境，还需要考虑水深、水流、地质条件、海底地形等多种因素。
相对于陆上输送，海底输送还需要考虑水深、温度、压力等因素的影响。
首先，海洋环境的变化较大，包括海浪、气流、洋流、潮汐等。
这些因素会直接影响到海底管道的稳定性和安全性。
其次，水深的增加会带来很大的水压差，导致管道承压能力减弱。
高压油气管道的安全防护需要考虑水深对管道的压力影响，以及对管道的防腐、防震、抗风浪等技术要求。
此外，海底管道比陆上输送更容易受到外力影响，比如地震、海啸、涌浪等自然灾害。
海底管道的建设和运营需要考虑这些因素，提高海底管道的综合安全性。
二、海底管道安全防护技术海底管道的安全防护技术有很多种，可以从管道材料、防腐、防震、抗风浪等多个方面入手。
1. 海底管道材料首先，海底管道的材料需要有足够的承压能力和防腐能力。
常见的海底管道材料有彩色铸铁、钢骨架玻璃钢管等。
彩色铸铁管的优点是耐腐蚀、耐压力、耐磨损，但是重量大，施工难度较大。
钢骨架玻璃钢管的优点是轻便、阻力小、不漏油气，但是价格较高。
选择合适的管道材料可以提高管道的安全性和使用寿命。
2. 防腐技术海洋环境对管道的腐蚀能力比较强，防腐技术的重要性不言而喻。
海底管道的防腐技术分为内部防腐和外部防腐两种。
内部防腐技术包括内涂、内衬等方式，可以有效地保护管道内壁。
外部防腐方式包括防腐涂层、外衬等方式，可以有效地保护管道外壁。
防腐技术的好坏直接关系到海底管道的使用寿命和安全性。
3. 防震技术海底管道遭受地震等外力因素的威胁较大，防震技术是保障管道安全运行的重要手段之一。
常见的防震技术包括缓冲器、减震器、支撑器等。
这些设备可以增加海底管道的抗震能力，降低震颤对管道的影响。
某海底管道外腐蚀原因分析及预防措施
某海底管道外腐蚀原因分析及预防措施随着海底管道应用越来越广泛，外腐蚀已成为一个不可忽视的问题。
外腐蚀是指海底管道接触海水后受到海水侵蚀，造成管道结构及局部部分受损，从而影响到管道的性能和使用寿命的现象。
外腐蚀以及其引发的损坏影响到海底管道的安全、可靠性和经济效益，防止和控制外腐蚀实际上成为一个关键问题。
海底管道外腐蚀的原因有多种，主要包括：1、环境因素。
海水作为一种电解质，对金属具有一定的腐蚀性，因而海水的腐蚀性是影响海底管道外腐蚀的决定因素之一。
此外，海洋的温度、湿度、pH值、污染物和盐度等都是影响外腐蚀的重要因素，这些因素可以直接影响海底外表面的腐蚀程度。
2、管道材料因素。
海底管道外腐蚀的发生可能受到管道材料本身的影响，这主要指海底管道使用的材料对外腐蚀的抗腐蚀性。
一般情况下，不同的材料在海水腐蚀时会影响外腐蚀的程度，比如钢管和铸铁管相比，钢管的抗腐蚀性更强，更具有抗腐蚀的能力。
3、外表面的保护。
海底管道外表面受到海水直接腐蚀，因此要大大减缓外腐蚀，外表面应当加以保护，尤其是在海底管道施工过程中，应及时采取预防措施，防止管道材料受到海水的直接损伤。
针对海底管道外腐蚀的预防措施有多种：1、选择合适的管道材料。
海底管道的腐蚀程度取决于管道材料的性能，因此，要想防止外腐蚀，应当选择高抗腐蚀性的材料，如钢管、铝管等。
2、采用一定的外表面保护措施。
此外，外表面应当加以保护，可以在管道施工前，在外表面涂覆一层抗腐蚀材料，如采用防腐涂料、金属复合材料等，以防止管道受到海水的腐蚀。
3、安装保护措施。
海底管道安装时，应当采取一些防止海水侵蚀的手段，如采用混凝土浆料外护层、钢管周边包浆、采用橡胶保护带等技术。
以上是海底管道外腐蚀原因分析及预防措施，要想有效防止和控制外腐蚀，务必在施工过程中正确选材，正确安装，并采取加固和保护措施，保证海底管道的安全性和可靠性。
海底管道腐蚀与防护措施及其现状
海底管道腐蚀与防护措施及其现状海底管道（以下简称海管）作为海上油气运输的大动脉，经济、安全、节能、快捷的优势使其在海上油气田开发中发挥着日益重要的作用。
截止到2014年年底，中海油海底管道有292条，总长度达到5926公里。
海底管道一般选用钢质管材，耐蚀性差，极易发生腐蚀，腐蚀失效是海底管道失效的主要形式，所占比例达35% ，据统计，中国海洋石油总公司所属海管从1995年至2012年共发生故障38起，其中内腐蚀原因11起，占28.9%，且有日益增长的趋势。
海管腐蚀会造成严重的经济损失和环境污染，2007年，我国南海涠洲12-1至11-4原油管道因腐蚀发生泄漏，油田停产近200天，造成巨大经济损失。
2008年12月22日，阿塞拜疆里海一条铺设30多年的海底管道发生腐蚀泄漏，飘浮于海面的石油形成几公里污染带。
因此，开展海管的腐蚀机理分析和防腐技术研究，对于延长其使用寿命，保障油气田的安全生产具有十分重要的意义。
海管腐蚀原因及分类海管的腐蚀形式与其所处的海洋环境和采取的防腐蚀措施密切相关，按腐蚀位置不同可以分为管内腐蚀与管外腐蚀。
引发海管内腐蚀的因素有：防腐蚀设计缺陷、施工质量、管内输送介质和运行中的防腐蚀管理不当等。
①防腐蚀设计缺陷主要表现为初始设计参数与投产后不符，如文昌油田某海管原设计CO 2含量仅为7.48%，且不含H 2 S，投产后CO 2 含量最高达到20%，且存在少量H 2 S，发生腐蚀穿孔事件；②施工质量得不到保证，管道制作及安装过程存在焊接、内涂等过程，任何一个环节没有按照相关标准和规范操作，都有埋下腐蚀隐患。
如焊接时的夹杂、内涂时的针孔等都会导致局部腐蚀的发生；③管内输送介质通常含有H 2 S、CO 2、CI -、CO 32-、SO 4 2-、水、细菌、固体沉凝物等。
它们都会引起管壁减薄、坑蚀氢脆或应力腐蚀开裂，从而导致管体破坏；④运营阶段防腐蚀管理不当，海管投用后没有根据实际生产工况进行化学药剂筛选；没有采取除氧、脱硫、除砂、脱水和露点控制等防腐蚀工艺，都会导致腐蚀加剧。
影响海底管道寿命的主要因素及防范建议
１９５８ 年至 １９６５ 年之间发生在墨西哥湾的管道
事 故 分 析 结 果 见 表１［ １］ 。
表 １ 墨西哥湾的管道事故分析
事故类型
Ｍｉｓｓｉｓｓｉｐｐｉ ｄｅｌｔａ
１９５８－ １９６５ （ 包括飓风）
Ｇｕｌｆ ｏｆ Ｍｅｘｉｃｏ
Ｃａｒｌａ Ｈｉｌｄａ Ｂｅｔｓｙ 总计 备注 （１９６１） （１９６４） （１９６５）
摘 要： 根据多年来海底管道常见的问题， 重点从腐蚀和有机物损坏、波浪或潮流形成的冲刷悬 空、波浪的水动力冲刷、由于沉积物液化而产生浮力、飓风等方面分析了环境因素对海底管道寿 命的影响， 提出了相应的防范建议。另外， 简要地分析了人为因素的影响， 并提出海底管道设 计、施工的注意事项。 关键词： 海底管道； 寿命； 影响因素； 防范建议 中图分类号： ＴＥ９７３．９２ ＴＥ９８５ 文献标识码： Ａ 文章编号： １００１－ ２２０６ （ ２００７） ０２－ ００３５－ ０４
腐蚀
７９
７９
锚或桩撞击
２３
２３
加强环泄漏
１９
摩擦损伤
２１
沉入泥内
１０
水平管受扩张力
２
立管受力
４
影响海底管道寿命的主要因素及防范建议
空、波 浪 的水动 力冲刷 、 由 于沉 积物 液化 而产 生浮 力 、飓风 等 方面分 析 了环境 因素对 海底 管道 寿
命 的影 响 ，提 出 了相 应 的 防 范建 议 。 另外 ， 简要 地 分 析 了人 为 因素 的影 响 ，并提 出海 底 管道 设 计 、施 工 的注意 事项 。 关 键词 ：海底 管道 ；寿命 ；影 响 因素 ；防范 建议
出 防范 建议 。 １ 常 见的海 底管 道事故 １５ ９ ８年 至 １ ６ ９ ５年 之 间发 生在 墨 西 哥湾 的 管道
锚 或 桩 撞击 加 强 环 泄漏 摩 擦 损 伤 沉 人泥 内 水 平 管受 扩 张力 立 管受 力 波 浪力 冲蚀 诱 发 埋 深变 浅 或裸 露 的管 道 断 裂 未 知 的机 械 断 裂
Ｍｉｓｓ ｉ ｐｉ ｓ ｉｓｐ Ｇｕ ｆｏ ｘｅ ｌ ｆＭｅ ｉ ｏ
海 底 管 道 作 为 海 上 油 气 运 输 的大 动 脉 ，正 日 益 发 挥 着越 来 越 重要 的作 用 ，但 因环 境 及 其 他 因
素 导 致 的 海底 管道 设 计 使 用 寿命 缩 短 和 其 他 安 全
ｆ 括 飓 风 ） （９ １ １６ ） １６ ） 包 １６ ） ９ ４ ９ ５ （ （
７ ９ ７ ９
条 管 道 未 被 冲 刷悬 空 ，其 他 管 道 悬 空 平 均 高度 值 为 １ ３ｎ ． ．最 大值 为 ２５ ｎ ３ｒ ．ｒ．其 中大 于 等于 ２ｒ ｎ的有 １ 条 ，占 ２ ％，大 于等于 １ｎ的有 ４ ６ ６ ｒ ８条 ， 占 ７ ％。 ９ 从 悬空 长度 来统 计 ，平 均悬 空长 度 为 １． ｒ．最大 ５１ｎ ３ ．其 中大 于等 于 ２ ０ｎ ｒ ０ ｎ的为 ２ 条 ． 占 ３ ％．大 ｒ ２ ６ 于等于 １ ｍ 的有 ４ ０ ３条 ， 占 ７ ％。在海 底 如此 大范 ０ 围 、大 比例 的悬 空 现 象 ，使 得 海 底 管 道 的治 理 问 题迫 在眉 睫 。 影 响海 底 管 道 使 用 寿命 和 日常 安 全 的 因素 主 要来 自两 个 方 面 ： 环 境 因素 和 人 为 因素 。 环境 因 素 主要 包 括 腐 蚀 和 有 机 物 损 坏 、波 浪 或 潮 流 形 成 的 冲刷 和悬 空 ，波 浪 的水 动 力 、沉 积 物 液 化 产 生 的 浮力 、飓 风 等 ；人 为 因素 主 要 包 括 设 计 施 工 质 量 问题 、不 法 分 子 盗 油 、锚 等 重 物 的撞 击 和 刮 扯 及 海上 勘 测 等 。本 文 从 海 底 管 道 经 常 发 生 的 问题 着 手 ．重 点 分 析 影 响 海 底 管 道 寿命 的 主 要 因素 及 机理 ，并 根 据 对 海 底 管 道 在 风 暴 潮 、海 流 等 海 况 的作 用 下 被 冲刷 、裸 露 、悬 空 等 情 况 的 分 析 ，提
海底管道的风险因素及应急救援措施
2 海底管道风险因素根据前面的我国海底管道事故类型统计，对海底管道具体事故进行分析总结，可知我国海底管道面临的风险依次为腐蚀因素、第三方损坏因素、地质因素和其他因素，具体海底管道风险因素如表1所示。
表1 我国海底管道风险因素表腐蚀因素内腐蚀硫化氢二氧化碳水外腐蚀海水温度海水酸碱度海水含盐度海底土壤周边生物第三方损坏因素渔业活动航道活动挖沙作业、挖泥作业打捞作业勘探作业地质因素海流土壤海冰地震其他因素管理制度因素管道本体质量因素信号装置故障因素2.1 腐蚀因素海底管道的腐蚀根据腐蚀发生在管壁的相对位置，分为内腐蚀和外腐蚀，海管内腐蚀和外腐蚀具有各自的特点和成因[7]。
海管内腐蚀是发生在管道内壁的腐蚀现象，海管内腐蚀发生的原因主要是由于管内输送介质中含有硫化氢、二氧化碳、水等杂质，这些杂质与管道内壁的铁元素发生化学或电化学反应，将固态的铁变成铁离子，导致管道内壁发生壁厚减薄的现0 引言与铁路、公路、水运等其他运输方式相比，管道运输是最绿色的运输方式，具有其他运输方式不具有的优势，如管道运输运输量大、运输效率高、损耗较少、节省运输成本、便于管理等一系列优点，在全球能源运输中占有举足轻重的地位。
海底管道系统一般包括大型钢质海底管道、泵站或压缩机站、供电和通讯系统等组成部分[1]。
海底管道是海洋石油、天然气的重要运输方式，连接着海洋油气开采平台和陆地相关冶炼、净化和存储相关设施，通过海底管道，海上油田的整个生产、冶炼和运输等环节被连接成为一个统一的整体[2-4]。
同时海底环境和陆地环境相比，具有特殊性，海底管道运行中面临的环境比陆地管道更为复杂，除了陆地管道经常面临的风险因素外，海底管道还面临海底环境复杂等因素，如海底管道周边有海流、海冰、海底生物等作用。
此外，海底管道由于处于水面以下，海底管道的日常监测检测、修护保养和应急抢修等工作都比陆地管道类似工作的开展难度大。
我国目前开发的油气资源大多位于近岸海域，如果油气管道发生泄漏，首先是油气资源的流失，造成金钱损失，管道泄漏会影响下游用户，造成二次影响。
海洋石油开发中的海底管道维护与修复技术
海洋石油开发中的海底管道维护与修复技术海洋石油开发一直是石油行业的重要领域之一，而海底管道作为石油运输的关键组成部分，在海洋石油开发中起着至关重要的作用。
随着海洋石油产量的不断增加和管道运输技术的不断发展，海底管道的维护与修复技术也日益受到重视。
一、海底管道维护海底管道维护是确保管道系统正常运行和延长使用寿命的重要措施。
在海洋环境中，海底管道容易受到海水侵蚀、海床沉积物积聚、生物腐蚀等因素的影响，因此需要定期检修和维护。
具体的维护措施包括：1. 定期巡视检查：通过潜水员或遥控设备对海底管道进行定期巡视检查，查看管道是否存在损坏、腐蚀或其他异常情况。
2. 清理海床沉积物：海底管道易受海床沉积物的影响，沉积物会增加管道的承载压力和摩擦阻力，影响管道的稳定性和流体运输效率。
因此，定期清理海底管道周围的沉积物是保证管道正常运行的重要环节。
3. 预防生物腐蚀：海底生物对海底管道的腐蚀是管道使用寿命的重要影响因素之一。
采用生物防护涂层或防腐保护措施，可以减少生物腐蚀对管道的影响，延长管道的使用寿命。
二、海底管道修复技术海底管道在使用过程中难免会遭遇意外损坏或泄漏等情况，因此海底管道修复技术也显得尤为重要。
常见的海底管道修复技术包括：1. 混凝土补修：对于管道的表面损坏或部分腐蚀，可以采用混凝土封覆补修的方法，将损坏部位进行修补，恢复管道的完整性和稳定性。
2. 缠绕补强：对于管道断裂或严重腐蚀的情况，可以采用纤维复合材料进行缠绕补强，增加管道的承载能力和耐压性。
3. 点对点修复：采用潜水员或遥控机器人进行点对点的修复，对具体的损坏部位进行局部修复，减少维修成本和影响管道运行的时间。
总的来说，海洋石油开发中的海底管道维护与修复技术对于保障海底管道系统的正常运行和安全稳定具有重要意义。
通过定期维护和及时修复，可以保证海底管道的安全性和可靠性，更好地满足石油运输的需求。
随着技术的不断发展和完善，相信海底管道维护与修复技术将会越来越成熟和先进，为海洋石油开发的可持续发展提供重要支撑。
影响海底管道寿命的主要因素及防范建议
影响海底管道寿命的主要因素及防范建议
李军;王洪彬;李燕
【期刊名称】《石油工程建设》
【年(卷),期】2007(033)002
【摘要】根据多年来海底管道常见的问题,重点从腐蚀和有机物损坏、波浪或潮流形成的冲刷悬空、波浪的水动力冲刷、由于沉积物液化而产生浮力、飓风等方面分析了环境因素对海底管道寿命的影响,提出了相应的防范建议.另外,简要地分析了人为因素的影响,并提出海底管道设计、施工的注意事项.
【总页数】4页(P35-38)
【作者】李军;王洪彬;李燕
【作者单位】胜利石油化工建设有限责任公司,山东东营,257000;胜利石油化工建设有限责任公司,山东东营,257000;胜利石油化工建设有限责任公司,山东东
营,257000
【正文语种】中文
【中图分类】TE973.92;TE985
【相关文献】
1.服役海底管道钢疲劳可靠性试验与海底管道寿命预测 [J], 闫相祯;刘锦昆;许志倩;杨秀娟
2.浅谈海底管道寿命的影响因素与对策 [J], 王炅鑫
3.影响花椒树寿命的主要因素及综合治理分析 [J], 杨玲芸
4.浅谈影响中频炉炉衬寿命的主要因素及改进措施 [J], 邓朝军
5.裂纹参数对深水海底管道疲劳寿命的影响 [J], 余建星;郭帅;余杨;李妍;李骁因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
浅谈环境因素及人为因素对海底管线寿命的影响
手 ， 点分析 影 响海底管 线 寿命 的 主 要 因素 及 机 理 ， 重 并针 对 海 底 管 线 在 风 暴 潮 、 流 等 海 况 的 作 用下 被 冲 海
刷 、 露 、 空 的情 况 的分析 ， 出防 范建议 和控 制措施 。 裸 悬 提
１ 影 响 海底 管 线寿 命 的 主要 因素 及 建 议
ｒ ａ ｈ ｄ ｉ ａ ｅ ｔ ｏｎ ｔ ｕ ｔｏｎ ｏ ｉ ｉ ｅ。 ａ ｄ ｈａ ｅ ｎ ｔ ｋｅ ｎｔ ｈｅ ｃ ｓｄｅ ａ ｉ ｎ． ｅ ｃ ｅ ｎ ｃ ｓ ｈｅ ｃ ｓ ｒ ｃ ｉ ｆｐ ｐｅ ｌｎ ｎ ｓ ｂ ｅ ａ ｎ ｉ ｏ ｔ ｏｎ ｉ ｒ ｔｏ Ｋｅ ｗｏ ｄｓ ｅ ｖｉｏ ｙ ｒ ： ｎ ｒ ｎｍ ｅ ｔｆ ｃ ｏ ｎ ａ ｔ ｒ；ａ ｔｆｃａ ａ ｔ ｒ；ｓ ａ ｐ ｐ ｌｎｅ ｌｆ ｐ ｎ ｒ ｉｉｉ ｌｆ ｃ ｏ ｅ ｉ ｅ ｉ ； ｉｅ ｓ ａ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈｉ ｐｅ ａ ｓｔ ｔ ｅ ｇ ｈ ｏ ｈ ｎ ｌ ｉ ｏ ｔ ｎｆｕ ｎｃ ｓｒ ｃ ： ｓｐａ ｒ ｌ ｙ ｈｅ ｓ ｒ ｎ ｔ ｎ ｔ ｅ ａ ａ ｙｓｓｔ ｈｅｉ ｌ ｅ ｅｄｕｅｔ ｈ ｎ ｉｏｎ ｏｔ ｅｅ ｖｒ —
从悬 空长 度来 统 计 ， 均 悬 空 长 度 为 １ ． ｍ， 平 ５ １ 最大 ３ ｍ， 中大 于 等 于 １ ｍ 的有 ４ ０ 其 ０ ３根 ， ７ ， 于等 于 占 Ｏ 大 ２ ｍ 的为 ２ 根 ， ３ 。如 此 ， ０ ２ 占 ６ 大范 围 、 比例 的海底 悬 空现象 ， 管线 的治理 追在 眉睫 。 大 使 影 响管 线使 用 寿命 和 安全 的主要 因素 有 ２方 面 ： 人为 因素 和环境 因素 。人 为 因素 主要 包括 蓄意破坏 、 不
０ 概 述
海底管道延寿方法
海底管道延寿方法海底管道延寿方法，听我给你唠唠嗨，朋友！今天来跟你聊聊超级厉害的海底管道延寿方法。
这玩意儿可不简单，但别怕，有我在，保准给你讲得明明白白！咱先来说说为啥要给海底管道延寿。
你想啊，这海底管道就跟咱家里的水管似的，用久了难免会有磨损、老化，要是不处理，指不定哪天就“哗啦”一下出大问题啦！那损失可就大了去了，说不定还会引发海洋污染啥的，后果不堪设想。
那怎么给它延寿呢？第一步，咱得给这管道来个全面“体检”。
这就好比你去医院做个全身检查，得把这管道从里到外，从上到下都看个清楚。
看看有没有裂缝啊、腐蚀的地方啊、或者哪里变形了。
这时候就得用上各种高科技的检测设备，像什么超声波检测仪、磁粉探伤仪等等。
我跟你说，有一次我跟着检测人员去现场，看着那些仪器，感觉就像科幻电影里的道具一样，特别神奇！体检完了，发现问题了，接下来就是第二步，“对症下药”。
如果是有小裂缝，那就像给人贴创可贴一样，给管道打上补丁。
不过这补丁可不是普通的补丁，得是那种能在海底高压、高腐蚀环境下还能稳稳工作的特殊材料。
要是腐蚀得比较严重，那就得给管道来个“大手术”，把腐蚀的部分切掉，换上新的一段。
这就像是给一辆旧车换零件，得严丝合缝，不能有半点马虎。
第三步，也是很关键的一步，那就是给管道做个“保养”。
就像咱人要涂护肤品来保养皮肤一样，管道也得有它的“护肤品”。
给管道涂上防腐涂层，这能大大减缓管道被海水腐蚀的速度。
而且还要定期检查这个涂层有没有脱落，要是掉了就得赶紧补。
我跟你讲个好玩的，有一次我们发现一段管道的涂层掉了一块，远看就像管道长了个“斑秃”，把大家都逗乐了。
第四步，监控不能少！得给管道装上各种传感器，实时监测它的“健康状况”。
温度、压力、流量啥的，都得时刻掌握。
这就像是给管道找了个 24 小时的“私人医生”，稍有不对劲就能马上发现。
最后一步，也是要一直坚持做的，那就是定期维护。
别以为弄好了前面几步就万事大吉了，得像照顾孩子一样，时刻关心着这海底管道。
浅谈海底管道寿命的影响因素与对策
浅谈海底管道寿命的影响因素与对策王炅鑫【摘要】从海底管道经常发生的问题着手,重点分析了影响海底管道寿命的主要因素及机理,并根据对海底管道在风暴潮、海流等海况的作用下被冲刷、裸露、悬空等情况的分析,提出防范建议.【期刊名称】《内蒙古科技与经济》【年(卷),期】2016(000)016【总页数】1页(P69)【关键词】海底管道寿命;影响因素;对策【作者】王炅鑫【作者单位】湖南省长沙市麓山国际实验学校,湖南长沙410002【正文语种】中文【中图分类】TE973.92;TE985海底管道的使用寿命会受到多种因素的影响，一般情况下，主要因素包括环境因素与人文因素两个方面，环境因素主要包含水质腐蚀、有机物腐烂、水流或潮汐反复冲刷洗涤、海水水动力、沉积物液化产生的睡眠浮力、海洋飓风等。
人为因素主要是在相关项目施工过程中、原油泄露、锚等重物的撞击以及在海洋侦探过程中的影响因素。
导致管道损坏的主要原因是土壤的不规制移动或浅水区域、松软沉积区域的浅滩水流、沉积物的淤积或不规则移动导致管道出现漏洞或者悬空的现象。
腐蚀对海底管道损坏是最为严重的一种，腐蚀主要是因为管道输送液体长时间与管道外表面接触导致管道内表面腐蚀，另外一种是外腐蚀。
内衬渗漏和管道压力出现不规则变化会增强加剧管道外表面的腐蚀速度。
在管道横断面上波浪长时间的冲蚀作用，这些都会导致管道接头和截面出现疲劳损坏，其中包括腐蚀疲劳，也就是在腐蚀状态下承受长时间的荷载而导致的腐蚀疲劳破坏。
管道附件的施工操作过程中，也会出现一系列的问题。
这些事故在一定程度上都和沉积物不稳定有着直接或者间接的关系。
2.1 有机物腐蚀的防范如果钢管在海水中部设置任何的保护措施，那么在其一直暴露在海水中时，腐蚀速率往往会超过0.25mm/a，水腐蚀深入会超过0.635mm。
就现阶段来看，在施工过程中，都会对海底管道使用环氧树脂或者沥青进行保护，但是由于施工因素的影响，也必然会出现缺陷和孔洞。
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从分析结果可以看出： （ １） 造成管道损坏的基本原因是土壤的滑移 或浅水域和松软沉积区的潮流， 沉积物的塌陷或 缓移滑动导致管道的裸露和悬空。 （ ２） 腐蚀对海底管道损坏所占的比例非常大， 主要是由管道输送液体引起的内腐蚀， 其次是外 腐蚀。内衬渗漏和管道压力的变化也会加剧管道 腐蚀。 （ ３） 在管道横断面上波浪诱发冲蚀作用， 主 要是管接头和截面上的疲劳破坏， 其中包括腐蚀 疲劳， 即在腐蚀环境下承受周期性荷载而引起的 腐蚀疲劳破坏。
回填或埋在松软的土质内， 在重复出现的周期性波 浪力的冲击作用下， 海水会顺土壤孔隙渗漏到覆盖 土层内， 使原土液化， 从而使覆盖土层的有效抗剪 力强度降为零， 故一旦管道的比重小于其浮力， 管 道就会从管沟浮出海床， 裸露或呈漂浮态， 在水动 力的影响下受到损坏。同时管道频繁的外界扰动或 振动也会使回填管沟周围土壤液化， 发生漂浮， 见 图 ３。
鉴于波浪或潮流形成的冲刷和悬空现象， 建议 施工中采取如下措施： （ １） 管道敷设后及时回填 管沟； （ ２） 回填时管道埋深必须符合设计和规范 要求， 这是减少海底管道裸露和悬空的最重要的途 径之一； （ ３） 及时检测海底管道埋深冲刷情况， 对已经裸露并悬空严重的管段采取人为措施进行加 固。目前在埕岛油田先后通过对抛填法、挠性管跨 接法及水下支撑固定法等治理措施的实施和综合对 比分析， 初步认为水下支撑固定法无论是从技术方 面考虑还是从经济方面考虑， 均是最佳的方案， 值 得试验和推广。
海底管道除受到腐蚀等其他损害外， 还存在波 浪或潮流影响造成的冲刷和悬空隐患。当波浪或潮 流冲到海管上时， 如果其诱发速度超过原来的速 度， 就会有沉积物的迁移运动。如果埋地管道附近 的潮流较强， 而海底条件宜于冲刷， 这样， 管道上 的覆盖层易被冲掉， 管道失去上层覆盖物压力的作 用和土壤的抗剪力， 就会暴露在海水波浪冲击的动 态作用下， 具体冲刷过程见图 １。
１９５８ 年至 １９６５ 年之间发生在墨西哥湾的管道
事 故 分 析 结 果 见 表１［ １］ 。
表 １ 墨西哥湾的管道事故分析
事故类型
Ｍｉｓｓｉｓｓｉｐｐｉ ｄｅｌｔａ
１９５８－ １９６５ （ 包括飓风）
Ｇｕｌｆ ｏｆ Ｍｅｘｉｃｏ
Ｃａｒｌａ Ｈｉｌｄａ Ｂｅｔｓｙ 总计 备注 （１９６１） （１９６４） （１９６５）
试验表明［２］ ， 未被保护的钢管在海水中的腐蚀 率一般在 ０．２５ ｍｍ／ａ 以上， 可以看到的含水腐蚀斑 痕 则 超 过 ０．６３５ ｍｍ； 尽 管 海 底 管 道 都 采 用 了 沥 青 和环氧树脂涂层， 但在实际施工中不可避免地会有 孔洞缺陷， 这样， 当腐蚀集中在涂层的裂痕或孔洞 处， 就会引起早期穿孔， 甚至要比同当量裸管腐蚀 还快。海底管道涂层的有机物损坏可能以附着物的 形式存在， 而另一些有机物是把它们的“窝”做在 新敷设的埋地管道覆盖物的里边或四周。
０ 引言 海底管道作为海上油气运输的大动脉， 正日
益发挥着越来越重要的作用， 但因环境及其他因 素导致的海底管道设计使用寿命缩短和其他安全 问题， 也日渐突出， 引起业内的高度关注。例如： 在对埕岛油田 ６１ 条海底管道的调查发现， 仅有 ５ 条管道未被冲刷悬空， 其他管道悬空平均高度值 为１．３３ ｍ， 最大值为 ２．５ ｍ， 其中大于等于 ２ ｍ 的有 １６条， 占 ２６％， 大于等于 １ ｍ 的有 ４８ 条， 占 ７９％。 从悬空长度来统计， 平均悬空长度为 １５．１ ｍ， 最大 ３０ ｍ， 其中大于等于 ２０ ｍ 的为 ２２ 条， 占 ３６％， 大 于等于 １０ ｍ 的有 ４３ 条， 占 ７０％。在海底如此大范 围、大比例的悬空现象， 使得海底管道的治理问 题迫在眉睫。
从以上分析可以看出， 环境因素对海底管道的 影响普遍存在， 不可避免， 但通过对海洋环境不断 深入的了解和不断提高人为控制海底管道设计施工 等的水平， 可以不断地削弱环境因素对海底管道损 坏的影响， 从而提高管道的安全使用寿命。 ３ 人为因素及其防范 ３．１ 设计
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第 ３３ 卷第 ２ 期
石油工程建设
３５
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影响海底管道寿命的主要因素及防范建议
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李 军， 王洪彬， 李 燕
（ 胜利石油化工建设有限责任公司， 山东东营 ２５７０００）
腐蚀
７９
７９
锚或桩撞击
２３
２３
加强环泄漏
１９
摩擦损伤
２１
沉入泥内
１０
水平管受扩张力
２
立管受力
４
１
１ ２１
１
２
１ ２５ 因土壤
迁移或
５
５
５ ２５
潮流所
５
５
０ １２ 致
４
６
１ １５
波浪力冲蚀诱发
埋深变浅或裸露
０
的管道断裂
４
４ １４ ２２
未知的机械断裂
２２
１１ ６ １０ ４９
合计
１８０
３０ ２９ ３２ ２７１
海床
ＦＦ
ＦＪ
ＦＪ
ＦＣ ＦＧ ＦＧ —管道和介质重量； ＦＣ —覆盖土重量； ＦＦ —管道浮力； ＦＪ— 管 道 振 动 受 到 的 表 面 剪 切 力 。
图 ３ 埋地海管受力
３８
石油工程建设
２００７ 年 ４ 月
鉴于此， 为避免管道振动或其他原因使周围土 壤液化造成管道裸露或悬空， 通常在施工设计中采 取以下措施： （ １） 设计前， 为保证管道有足够的 稳定性必须取得详细土样和分析数据； （ ２） 施工 时要及时按设计要求回填管沟， 提高管沟回填质 量； （ ３） 设计时做好提高管道比重的计算工作； （ ４） 尽量保证管道内介质的稳定性， 减少管道液化 因素。 ２．５ 飓风及其防范
绝大多数管道事故是波浪和潮流长期冲击的结 果， 飓风会诱发风、波浪、潮汐和海潮的急剧变 化， 从而引起水下管道、立管的位移和破坏， 造成 极大的经济损失， 飓风可使管道沿海床发生横向位 移， 也可使管道沿轴向损坏平台。
为了避免或减少飓风损失， 通常可从以下途径 加强管道的安全可靠性： （ １） 严格按设计要求施 工、检验， 确保管道埋深在设计深度， 尽量避免管 道裸露或悬空； （ ２） 加强对裸露或悬空管道的日 常检查， 对存在的问题或隐患要及时解决和治理； （ ３） 增大设计强度， 如增大管道的壁厚， 选用良好 材质的材料等； （ ４） 根据管道所受浮力大小， 合 理调整管道自重； （ ５） 在飓风或其他风暴潮来临 前， 通过锚链等措施提前固定悬空管道。
如果这段海管海床是由可冲刷携带物组成的，
ＦＪ
ＦＴ
ａ． 对管道后部的冲刷 ＦＪ
ＦＴ
ｂ． 对管道前部的冲刷 ＦＪ
ＦＴ
ＦＺ ｃ． 管道下部完全掏空的冲刷 ＦＪ —举力； ＦＴ—拖曳力； ＦＺ—土壤阻力。 图 １ 水流冲刷过程对管道的影响
沉积物的动态平衡就会不稳定， 也会有沉积物被 冲走或淤积现象， 当暴风雨来临时， 冲刷作用使 管道裸露部分受到很大的水平拖曳力和惯性力， 导致管道损坏或强行跳出以前的管沟甚至断裂。 即使管道未损坏， 底部的强潮也可能将管沟填平， 将管道填高或更靠近海床面， 使管道产生应力或 裸露。在冲刷严重的地方， 管道基础被淘空， 其 间距可能超过设计悬空高度， 出现使管道断裂的 应力， 或产生振荡力使其疲劳损坏。管道悬空引 起的主要事故有： 波浪或潮流引起的拖曳力导致 悬空管道沿水平方向位移断裂或由悬空管道自重 作用造成断裂。
为避免波浪力的危害， 要求： （ １） 及时回填管 沟， 管道埋深必须符合设计和规范要求； （ ２） 在设 计过程中， 要充分考虑本海域的常流向、管道方 位、水深和海底海床的特性； （ ３） 制定海底管道防 裸露和防悬空的措施。 ２．４ 由于沉积物的液化而产生的浮力及其防范
管道的稳定性取决于所受各种作用力的大小， 主要有： 自重和管内流体引起的重力、浮力、覆盖 土层的重量和剪切力等。管道覆盖土层的重量和其 表面抗剪力强度对管道埋地有锚固作用， 当覆盖层 稳定时， 管道周围土壤未被液化， 浮力对管道影响 不大； 当覆盖土层液化或裸露、悬空时， 浮力会导 致管道受到危害、断裂或浮出海床。通常， 漂浮态 出现在管道埋设在松软的土质内或使用原土回填管 道时。有关试验资料表明， 如果覆盖土层采用原土
波浪力对海底管道的影响较大， 尤其是在浅水 区域， 其危害性更大， 波浪力的合力由独立速度分 量 （ 拖曳力） 和加速度分量 （ 惯性力） 组成， 其拖 曳力系数和惯性力系数随受力物的外形、流态、管 道的埋深等因素的变化而异。据有关试验表明， 一 条直径为 ５０８ ｍｍ 的海底管道， 其全部裸露于海床 上 所 受 到 的 拖 曳 力 要 比 同 样 管 径 裸 露 出 ２５％时 的 拖曳力大 ５ 倍。所以海底管道在敷设就位后要及时 挖沟并按设计要求及时回填， 海底管道放在明沟内 如不及时回填， 沿海底的潮流就会携来沉积物沉降 在开挖的管沟内， 同时在潮流的作用下管道会沿潮 流的方向移动， 从而将部分沉积物垫在管道下部； 当潮流退去管道恢复原位时， 管道已被抬高； 倒流 时， 在潮流的作用下， 海底管道会向另一个方向做 同样的运动， 另一方向上的沉积物又会沉积其下， 如此往复管道逐渐被抬高， 直至管沟被填满， 最终 暴露在海床上， 在波浪力的作用下受到损坏。具体 抬高过程见图 ２。
３６
石油工程建设
２００７ 年 ４ 月
（ ４） 管道附件的施工作业， 如导管架钻井、恶 劣天气时船锚碰撞损坏、船舶走锚收锚时或与其他 不明之物撞击损坏。
这些事故中一半以上直接或间接地与沉积物不 稳定有关系， 如海底管道周围沉积物大面积的下滑 移动、波浪—沉积物—管道谐振等， 可见土壤的滑 移或浅水域和松软沉积区的潮能发现的机械断裂占一定比例， 因飓风 和人为因素造成的损坏现象极少。 ２ 环境因素分析及防范建议 ２．１ 腐蚀和有机物损坏及其防范