海底管道铺管施工安装方法研究

海底管道铺管施工安装方法研究

现如今，伴随着经济社会的不断发展，使得对于自然资源的开发利用的程度进一步加快，而开发资源的范围及规模也随着资源需求的增多而不断扩大其资源类型也逐步增多。同时陆地资源随着获取数量的逐步增加导致了在社会发展进程中面临着越来越多的资源压力，使得人们把资源开发的视角转向了海洋，使得对于海洋资源的开发利用成为了当下社会资源结构中重要的组成部分，而海底管道铺管施工成为了链接海洋与陆地资源传输的重要途径之一，其安装施工社会公众所重点关注。因此，加快海底管道施工方法的研究，加快相关技术研究的方向及力度，对于海洋资源的可持续循环利用及开发具有重要的影响意义。

标签：海底管道；铺设施工；探究方法

目前，由于受陆地能源资源使用数量急剧减少，勘探开采难度加大，资源本身的品质降低等因素的制约，使得人们对于资源开发及有效利用的主要场所，从陆地逐步走向了海洋，从原有单一获得包括海洋鱼类等食用型资源到现在扩大到海底发电、海底石油天然气等工业发展所需的动能资源，逐步形成了多元化的资源开发利用体系，而作为重要的资源输出方式，海底管道铺管的安装施工则成为了当下重点关注对象。

一、海底管道铺设施工的主要内容及特征

通过对海底管道铺设施工的实践过程中我们了解到，海底管道铺设施工的主要内容指的是通过将事先准备好的海底物资输送管线安装到海底物资采取区域并链接于海面及固定区域内海上资源采集设备，将海底所开采出来的天然气、石油等物资资源通过管道输送到路上或海面上制定的泊船或海上石油钻井平台储备设备[1]。从工程运行结构上来看，与陆地的石油天然气开采方式和输送方式基本上相同，唯一不同之处就是在海面进行钻探开采所受到的影响因素要比陆地的要多很多，其主要的组成部分分为：干线管道、输送增加管道以及配套附属的增压设备等，而其所表现出来的特征主要存在于以下几个方面：

首先表现为系统的复杂性，相对于陆地管道安装铺设而言，海底的管道铺设所涉及的领域范围相对较广其复杂程度也相对较高，其中包含了设计方案的可实施性、机械设备人员施工受海况的影响程度、管道的预埋铺设地点的确定以及其质量的好与坏，形成了一个庞大的有机统一运行的物资输送体系[1]。

其次成本投资与施工安装质量较高，这也与其进行安装施工的环境因素有关，一方面由于前期进行安装施工准备的过程当中，受海况因素复杂多变的影响，在物资采购上对于船舶、机械、技术设计、维修保障等内容都是要以高标准的要求进行设置，以确保工程施工环境相对安全，其施工质量也能够得到保障；一方面海水、海浪、海域气候等因素，对于施工环境以质量的稳定性都带来了不小的困难和压力[2]。

第三、安全性能要求异常严格，其主要内容包含了两个方面，一方面主要指的是安全的施工环境为提高安装施工质量有着重要的保障，特别是海上天然气与石油钻探大多都是在海面进行，操作人员的安全则显得更为重要；一方面，安装施工安全性的高与低，则间接地对周边海域环境产生重要影响，因为进行石油开采本身来讲是对资源环境的变动，如没有相对安全的安装施工环境，不过关的施工操作以及对周边现状影响的评估则容易造成海域内环境的破坏[2]。

二、现阶段海底管道铺管安装方法的主要形式

目前，通过不断的安装施工实践和经验总结来看，现阶段存在的海底管道铺设安装方法主要是以不同的海况来进行选择划分的，简单来说主要是以海域的深浅程度来进行方法选用，一般来讲，在近海区域进行管道安装铺设作业其安装工程所考虑的因素较少，资金成本投入相对较少，更重要的是管道输送天然气或石油的方式，是近海开采过程当中所采用的主要形式被广泛的采用，主要表现为以下几种方式：

首先为托管法，顾名思义就是将安装作业所需要的管道在陆上组装场地按照事先规划设计的方案进行安装，拖管法中的管道一般在陆上组装场地或在浅水避风水域中的铺管船上组装成规定的长度，然后用起吊装置将管道吊到发送轨道上，再绑上浮筒和拖管头，用拖船将管道拖下水，按预定航线将管道就位、下沉，最后将各段管道对接，完成管道铺设全过程。这也是目前在进行管道铺设过程中采用最为广泛的方法之一，通过长期的实践过程以托管方式为基础衍生出了包括浮拖、水下、离底、底托等四种不同的安装方式，其安装特征的区分主要是以作业海域范围内海水的深浅度进行划分的，而作为影响安装施工的具体因素主要表现为：管道的尺寸大小及质量、海况具体发生的变化包括潮汐等对其作业的影响、同时还有船舶使用等综合因素，简要来说就是随着海域深度的不断增加、海况复杂程度的不断加深，对于考虑安装工程的设计规划因素、船舶使用类型的选择等考虑因素的复杂综合性也就越来越深，其技术参数指标要求也越来越严格[3]。

其次则为卷管式铺设方法，其主要应用特点就是效率高、投资费用低、安全性高等因素，由于是将管道以卷管的方式通过专业的滚筒进行输送，使得在铺设效率上得到进一步提高，不会出现因海面风浪较大限制安装铺设连续性受到制约的情况，能够精准的将管道按照预定的铺设路线输送的指定的位置上，这也就使得在此过程中运输、铺设、安全性都得到了有效地提高，费用则比原有的铺设方法降低许多，但同时受船舶运载能力以及滚筒的承载力的影响，此类铺设管道方法的局限性在于管道的直径尺寸不高，由于该类方式是通过卷管的形式进行，管道尺寸过大容易造成管体重量超出滚筒和船舶的有限承载能力范围，该类安装方法所采用的管道尺寸较前者相对缩小[4]。

结语：

综上所述，加强对海底管道铺设安装方法的研究，可以在现有安装施工的实践中找到新的方法突破口，对原有的安装方法进行升级改造，创新出具有更好效率、安全性能更高、安装质量容易保障的海底管道铺设方法，从而进一步促进了

对于海底资源的开发利用效率，间接地促进了社会发展对于能源资源的需求。

参考文献

[1] 罗雨.海底管道铺设焊接机器人系统研究[D].北京化工大学，2012.

[2] 程艳超，苏伟征，梁栋等.海底管道铺管施工安装方法研究[J].化工管理，2013，（2）：74-75.

[3] 黄俊，何绍礼，贾旭等.海底管道可双向通球水下三通的設计与安装[J].油气储运，2011，30（9）：705-707.

[4] 焦冬梅，于文太，杜永军等.海底管道S-Lay铺设过程中的质量控制[J].中国海洋平台，2013，28（3）：23-26.