施工船舶拋錨作業(yè)對(duì)海底管道的影響研究

王希清

摘 要：拋錨作業(yè)可能會(huì)撞擊海底管道，這是一種偶然發(fā)生的事件，海底管線因碰撞而發(fā)生損壞是其面臨的主要安全威脅。但是這對(duì)于該管道的安全運(yùn)行造成了一定的破壞與影響。文章中分析了拋錨作業(yè)撞擊海底管道后所采取的相關(guān)措施，以及拋錨作業(yè)撞擊海底管道的機(jī)率，為進(jìn)一步探討提高探究海底管道在偶然發(fā)生時(shí)所帶來(lái)的影響。

關(guān)鍵詞：拋錨作業(yè) 海底管道 影響研究

在近海油、氣開(kāi)發(fā)工程中的重要組成部分是海底管道，近年來(lái)隨著近海石油的越來(lái)越快速的發(fā)展，海底管道以大范圍應(yīng)用于我國(guó)海洋石油工業(yè)方面，它已經(jīng)連續(xù)輸送大量油、氣，海底管道運(yùn)輸方式最可靠、最經(jīng)濟(jì)、最安全和最高效，它已成為海上油、氣田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組成部分，施工船舶在錨泊作業(yè)過(guò)程中對(duì)海底管道的安全危害主要有：拋錨作業(yè)時(shí)發(fā)生脫錨事故時(shí)錨撞擊海底管道；拋錨時(shí)發(fā)生錨鏈斷裂事故時(shí)錨鏈撞擊海底管道，該問(wèn)題都會(huì)對(duì)海底管道的安全問(wèn)題造成影響，文中就對(duì)于拋錨作業(yè)對(duì)海底管道的影響進(jìn)行分析與研究。

1.管道區(qū)域的拋錨方法

施工船舶拋錨作業(yè)過(guò)程中，根據(jù)拋錨用途的不同，其拋錨方法主要有以下幾種：①停泊拋錨，這主要是在船舶裝卸貨物、檢疫、等泊位、避風(fēng)、候潮等情況下，這種情況下一般要求船舶在錨地區(qū)域拋錨停泊，其常用的一種拋錨方式是單拋錨方式，其主要應(yīng)用于錨地水域開(kāi)放、船舶有足夠旋回區(qū)域、風(fēng)流不大的情況下，具體的出鏈長(zhǎng)度是根據(jù)停泊時(shí)間長(zhǎng)短、風(fēng)流大小、海底底質(zhì)、水深來(lái)進(jìn)行確定；②輔助船舶操縱用錨，船舶在受限水域航行時(shí)，有時(shí)會(huì)應(yīng)用拋錨的方法協(xié)助轉(zhuǎn)向或者掉頭，靠離泊位時(shí)，應(yīng)用拋錨的方式來(lái)對(duì)船首的航向進(jìn)行控制，并要控制船身或者是剎減船速，也可以在后退的過(guò)程中起到穩(wěn)住船首的作用；③應(yīng)急用錨，在一些緊急情況下，可以通過(guò)拖錨的方式剎減船速，防止出現(xiàn)碰撞或者是有效減少碰撞的損失，對(duì)于在大風(fēng)浪中航行的船舶，如果是頂浪滯航的方法在航行，可以拋錨并出適當(dāng)長(zhǎng)度的錨鏈，以便于有效增加船舶的漂泊阻力，來(lái)起到控制船首的作用，并且對(duì)于船舶抵抗大風(fēng)浪具有一定的輔助作用，從而保證航行安全。

2.海中石油平臺(tái)附近臨時(shí)拋錨避碰注意事項(xiàng)

在海中石油平臺(tái)附近進(jìn)行臨時(shí)拋錨時(shí)，要想有效的避免海底管道的碰撞，應(yīng)該注意以下的注意事項(xiàng)：①船舶與外力的夾角要盡量的小，為了有效的避免走錨事件，錨泊是其船舶應(yīng)該處于頂風(fēng)、頂流或者是風(fēng)流合力的方向，船首尾之間與合力之間的夾角應(yīng)該盡量的小，不能超過(guò)15度，如果其夾角過(guò)大，錨鏈所承受的負(fù)荷值過(guò)大，容易導(dǎo)致錨鏈出現(xiàn)斷裂事故；②拋錨過(guò)程中船的余速應(yīng)該盡量的小，對(duì)拋錨時(shí)船舶的余速應(yīng)該予以嚴(yán)格控制，否則容易出現(xiàn)鏈過(guò)快剎不住的現(xiàn)象，導(dǎo)致出現(xiàn)錨機(jī)損壞、丟錨及斷鏈?zhǔn)鹿?，通常情況下，主機(jī)停車之后船舶對(duì)地稍有退速時(shí)是拋錨的最佳時(shí)機(jī)。在拋錨的過(guò)程中應(yīng)該注意保證一定的出鏈長(zhǎng)度，以便于錨泊船具有足夠的系留力，出鏈過(guò)長(zhǎng)或者過(guò)短都對(duì)安全錨泊不利，不僅難以保證船舶的安全，還容易導(dǎo)致海底管道的損壞。

3.平臺(tái)拖航帶技術(shù)對(duì)海底管道的影響

應(yīng)急拋錨作業(yè)可能會(huì)對(duì)海底管道造成的很多損害問(wèn)題，它會(huì)引起海底管道發(fā)生泄漏問(wèn)題，進(jìn)而會(huì)使泄漏事故造成其他嚴(yán)重的危害后果，這種危害有可能達(dá)到災(zāi)難性，對(duì)于海底管道造成非常大的危害。發(fā)生泄漏危害主要有：①確保人身的安全問(wèn)題，對(duì)于天然氣管道泄露出來(lái)的天然氣很有可能會(huì)被點(diǎn)燃而引起爆炸問(wèn)題，發(fā)生此類問(wèn)題很有可能對(duì)管道內(nèi)的工作人員的造成人身生命安全危害。②避免海水不受污染。在海中海水很有可能受到油氣污染后，這樣會(huì)將減低它的質(zhì)量問(wèn)題，進(jìn)而使水中的植物、藻類、魚類及其海洋哺乳動(dòng)物的生存問(wèn)題受到影響，對(duì)沿海周圍環(huán)境造成污染，也可能影響到人類活動(dòng)環(huán)境。③避免經(jīng)濟(jì)損失問(wèn)題。對(duì)于石油的停產(chǎn)問(wèn)題將會(huì)給石油公司和國(guó)家?guī)?lái)經(jīng)濟(jì)上的損失。而另一方面會(huì)是使我國(guó)的沿岸鹽業(yè)，漁業(yè)的生產(chǎn)造成一定的影響。對(duì)于海底管道的維修問(wèn)題困難比較大，因?yàn)楣艿拦ぷ鞔蠖喽荚谒拢S修花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，所以，在海底管道泄漏所造成的后果是極其嚴(yán)重的。進(jìn)一步為了防止海底管道破裂所以引發(fā)的管道泄漏問(wèn)題，從而保證管道安全順利地輸送油氣，防止損害而帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失，進(jìn)一步保障海上航行安全及其有關(guān)海洋生態(tài)環(huán)境的不斷發(fā)展，從而進(jìn)一步提高海底管道運(yùn)送石油天然氣的經(jīng)濟(jì)效益。

4.錨撞擊海底管道概率分析

從一般來(lái)講，受到拋錨作業(yè)的影響海底管道主要是處于漁場(chǎng)區(qū)域以及航道周圍和鉆井平臺(tái)的作業(yè)區(qū)域附近，進(jìn)而將錨泊作業(yè)分為兩個(gè)方面，一方面為一般船運(yùn)的拋錨作業(yè)和鉆井平臺(tái)的拋錨作業(yè)腔旁通的作用下，將采取一定措施讓困油容積變小時(shí)進(jìn)而與排出腔連通，從而增大時(shí)與吸入腔連通，所以這樣可以使因困油而產(chǎn)生的弊端就可以有效地消除。主要的方法有：卸壓孔法、斜齒輪、人字齒卸壓槽法、卸壓槽法、修正齒形法。在服務(wù)船在開(kāi)始進(jìn)入鉆井平臺(tái)作業(yè)區(qū)域時(shí)進(jìn)行錨泊作業(yè)時(shí)，有很多原因可能會(huì)造成操作失誤等影響會(huì)出現(xiàn)脫錨的事件。在為錨墜落時(shí)與海底管道相互撞擊的概率為：P=NiPi1Pi2，其中P表示第i個(gè)錨脫錨撞擊海底管道的概率；Ni表示該錨拋錨的次數(shù)；Pi1表示該錨因操作失誤導(dǎo)致脫錨的概率；Pi2表示該錨脫錨以后掉落在管道上方或管道上多個(gè)概率；表示錨的標(biāo)號(hào)。而在海底管道一般船運(yùn)中造成管道撞擊的概率為：P=NPi1Pi2 ，P表示某錨鏈和管道發(fā)生撞擊的概率；N表示作業(yè)年數(shù)；P1i表示錨鏈1年斷裂的概率；P2i表示斷裂以后撞擊管道的概率。

5.拋錨過(guò)程中的重大風(fēng)險(xiǎn)源管控

在一般情況下，拋錨點(diǎn)與海底管道的距離越遠(yuǎn)，錨撞擊管道的機(jī)率就越小，因此海底管道受到錨撞擊的風(fēng)險(xiǎn)也就進(jìn)一步減低；拋錨作業(yè)與海底管道可能撞擊的各個(gè)方面的因素，對(duì)于海底管道的拋錨作業(yè)主要影響方面：①受到天氣情況的影響，在不好的天氣情況下工程船舶有可能會(huì)發(fā)生遛錨或錨鏈發(fā)生斷裂問(wèn)題。②漁民在捕撈魚時(shí)所使用的工具有可能會(huì)撞擊與拖拉海底管道。③在海上由于各種航行船舶在避讓的過(guò)程中等發(fā)生突發(fā)狀況時(shí)所采取的拋錨作業(yè)，有可能會(huì)影響到海底管道發(fā)生撞擊問(wèn)題。④由于船員突發(fā)的操作失誤，所導(dǎo)致脫錨問(wèn)題，這樣也會(huì)使海底管道受到影響。綜上所述，要盡量避免人為地不合理操作以及自然災(zāi)害帶來(lái)的破壞。endprint

對(duì)于海底管道合理鋪設(shè)問(wèn)題是非常重要的問(wèn)題之一。海底管道的合理鋪設(shè)能夠進(jìn)一步提高海底管道的安全性，以及進(jìn)一步減少海底管道海床運(yùn)動(dòng)、遭受地震、漁網(wǎng)拖掛和墜物的撞擊等問(wèn)題出現(xiàn)后所造成損害率。所以在進(jìn)行海底管道鋪設(shè)施工的過(guò)程中建議，盡量避開(kāi)地震烈度較高、沖淤嚴(yán)重和海床起伏較大的區(qū)域以及漁業(yè)繁忙區(qū)和船運(yùn)航道等危險(xiǎn)地區(qū)，盡量選擇在海底地形平坦的區(qū)域中，以防止出現(xiàn)危險(xiǎn)事件；對(duì)于海底管道的設(shè)計(jì)要合理。進(jìn)而防止海底管道失效，海底管道設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)最主要就是防止海底管道失效。在設(shè)計(jì)活動(dòng)中要結(jié)合實(shí)際的情況，海底管道強(qiáng)度要進(jìn)行仔細(xì)的檢測(cè)設(shè)計(jì)，盡可能有效的避免建筑物撞擊對(duì)管道所造成的損害。在設(shè)計(jì)管道中要采用混凝土配重進(jìn)行管道外部的防護(hù)功能，進(jìn)而合理設(shè)計(jì)管線埋深。防止拋錨作業(yè)撞擊海底管道的最主要環(huán)節(jié)就是合理設(shè)計(jì)管線深埋，這樣可以有效防止?jié)O網(wǎng)拖掛和墜落物體等外物對(duì)海底管道所造成的機(jī)械損傷；對(duì)于合理設(shè)計(jì)要注意以下問(wèn)題：盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)化和直管系的管子構(gòu)件，減少用套方式進(jìn)行連接，嚴(yán)謹(jǐn)使用卷邊的法蘭連接；要盡可能的減少管路沿線可拆接頭的數(shù)量，以避免因?yàn)閼?yīng)力集中問(wèn)題所導(dǎo)致的失效腐蝕嚴(yán)重；應(yīng)盡量減少或避免采用異種金屬管子構(gòu)件的組合，實(shí)在不能防止時(shí)，要使用金屬電絕緣以及采取犧牲陽(yáng)極保護(hù)等方法，盡可能防止接觸腐蝕；現(xiàn)場(chǎng)不能選用粗制濫造管配件，一定采用規(guī)范化的異型管進(jìn)行配件。

進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái)，在現(xiàn)代社會(huì)我國(guó)的石油天然氣問(wèn)題在急速的發(fā)展，并且?guī)?dòng)了經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展。近年來(lái)我國(guó)原油對(duì)外依存度達(dá)到57.9%，天然氣對(duì)外依存度達(dá)到30%。作為重要的能源礦產(chǎn)和戰(zhàn)略性資源油氣資源這直接關(guān)系到國(guó)家的能源供給和我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展問(wèn)題。所以，國(guó)家要高度重視對(duì)石油及天然氣的開(kāi)采工作，進(jìn)一步迅速發(fā)展我國(guó)的近海石油及天然氣工業(yè)，在近海石油及天然氣的開(kāi)采運(yùn)營(yíng)中海底管道得到了大范圍的使用，所以我國(guó)要加大對(duì)于海底管道的發(fā)展工作，進(jìn)一步發(fā)展節(jié)約型海底管道的建設(shè)，這樣會(huì)使經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展，也為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展打下了一定的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]龔少軍.大風(fēng)浪中偏蕩及波浪對(duì)出鏈長(zhǎng)度的影響的估算[J].南通航運(yùn)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2011（01）.

[2]王志明.對(duì)錨泊船舶的事故原因及其防范對(duì)策的探究[J].世界航運(yùn)工程， 2012（09）.[3]謝麗婉.海底管道結(jié)構(gòu)完整性數(shù)字化管理系統(tǒng)[J].中國(guó)石油大學(xué)海洋油氣裝備與安全技術(shù)研究中心，2012（08）.endprint

對(duì)于海底管道合理鋪設(shè)問(wèn)題是非常重要的問(wèn)題之一。海底管道的合理鋪設(shè)能夠進(jìn)一步提高海底管道的安全性，以及進(jìn)一步減少海底管道海床運(yùn)動(dòng)、遭受地震、漁網(wǎng)拖掛和墜物的撞擊等問(wèn)題出現(xiàn)后所造成損害率。所以在進(jìn)行海底管道鋪設(shè)施工的過(guò)程中建議，盡量避開(kāi)地震烈度較高、沖淤嚴(yán)重和海床起伏較大的區(qū)域以及漁業(yè)繁忙區(qū)和船運(yùn)航道等危險(xiǎn)地區(qū)，盡量選擇在海底地形平坦的區(qū)域中，以防止出現(xiàn)危險(xiǎn)事件；對(duì)于海底管道的設(shè)計(jì)要合理。進(jìn)而防止海底管道失效，海底管道設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)最主要就是防止海底管道失效。在設(shè)計(jì)活動(dòng)中要結(jié)合實(shí)際的情況，海底管道強(qiáng)度要進(jìn)行仔細(xì)的檢測(cè)設(shè)計(jì)，盡可能有效的避免建筑物撞擊對(duì)管道所造成的損害。在設(shè)計(jì)管道中要采用混凝土配重進(jìn)行管道外部的防護(hù)功能，進(jìn)而合理設(shè)計(jì)管線埋深。防止拋錨作業(yè)撞擊海底管道的最主要環(huán)節(jié)就是合理設(shè)計(jì)管線深埋，這樣可以有效防止?jié)O網(wǎng)拖掛和墜落物體等外物對(duì)海底管道所造成的機(jī)械損傷；對(duì)于合理設(shè)計(jì)要注意以下問(wèn)題：盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)化和直管系的管子構(gòu)件，減少用套方式進(jìn)行連接，嚴(yán)謹(jǐn)使用卷邊的法蘭連接；要盡可能的減少管路沿線可拆接頭的數(shù)量，以避免因?yàn)閼?yīng)力集中問(wèn)題所導(dǎo)致的失效腐蝕嚴(yán)重；應(yīng)盡量減少或避免采用異種金屬管子構(gòu)件的組合，實(shí)在不能防止時(shí)，要使用金屬電絕緣以及采取犧牲陽(yáng)極保護(hù)等方法，盡可能防止接觸腐蝕；現(xiàn)場(chǎng)不能選用粗制濫造管配件，一定采用規(guī)范化的異型管進(jìn)行配件。

進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái)，在現(xiàn)代社會(huì)我國(guó)的石油天然氣問(wèn)題在急速的發(fā)展，并且?guī)?dòng)了經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展。近年來(lái)我國(guó)原油對(duì)外依存度達(dá)到57.9%，天然氣對(duì)外依存度達(dá)到30%。作為重要的能源礦產(chǎn)和戰(zhàn)略性資源油氣資源這直接關(guān)系到國(guó)家的能源供給和我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展問(wèn)題。所以，國(guó)家要高度重視對(duì)石油及天然氣的開(kāi)采工作，進(jìn)一步迅速發(fā)展我國(guó)的近海石油及天然氣工業(yè)，在近海石油及天然氣的開(kāi)采運(yùn)營(yíng)中海底管道得到了大范圍的使用，所以我國(guó)要加大對(duì)于海底管道的發(fā)展工作，進(jìn)一步發(fā)展節(jié)約型海底管道的建設(shè)，這樣會(huì)使經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展，也為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展打下了一定的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]王志明.對(duì)錨泊船舶的事故原因及其防范對(duì)策的探究[J].世界航運(yùn)工程， 2012（09）.[3]謝麗婉.海底管道結(jié)構(gòu)完整性數(shù)字化管理系統(tǒng)[J].中國(guó)石油大學(xué)海洋油氣裝備與安全技術(shù)研究中心，2012（08）.endprint

對(duì)于海底管道合理鋪設(shè)問(wèn)題是非常重要的問(wèn)題之一。海底管道的合理鋪設(shè)能夠進(jìn)一步提高海底管道的安全性，以及進(jìn)一步減少海底管道海床運(yùn)動(dòng)、遭受地震、漁網(wǎng)拖掛和墜物的撞擊等問(wèn)題出現(xiàn)后所造成損害率。所以在進(jìn)行海底管道鋪設(shè)施工的過(guò)程中建議，盡量避開(kāi)地震烈度較高、沖淤嚴(yán)重和海床起伏較大的區(qū)域以及漁業(yè)繁忙區(qū)和船運(yùn)航道等危險(xiǎn)地區(qū)，盡量選擇在海底地形平坦的區(qū)域中，以防止出現(xiàn)危險(xiǎn)事件；對(duì)于海底管道的設(shè)計(jì)要合理。進(jìn)而防止海底管道失效，海底管道設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)最主要就是防止海底管道失效。在設(shè)計(jì)活動(dòng)中要結(jié)合實(shí)際的情況，海底管道強(qiáng)度要進(jìn)行仔細(xì)的檢測(cè)設(shè)計(jì)，盡可能有效的避免建筑物撞擊對(duì)管道所造成的損害。在設(shè)計(jì)管道中要采用混凝土配重進(jìn)行管道外部的防護(hù)功能，進(jìn)而合理設(shè)計(jì)管線埋深。防止拋錨作業(yè)撞擊海底管道的最主要環(huán)節(jié)就是合理設(shè)計(jì)管線深埋，這樣可以有效防止?jié)O網(wǎng)拖掛和墜落物體等外物對(duì)海底管道所造成的機(jī)械損傷；對(duì)于合理設(shè)計(jì)要注意以下問(wèn)題：盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)化和直管系的管子構(gòu)件，減少用套方式進(jìn)行連接，嚴(yán)謹(jǐn)使用卷邊的法蘭連接；要盡可能的減少管路沿線可拆接頭的數(shù)量，以避免因?yàn)閼?yīng)力集中問(wèn)題所導(dǎo)致的失效腐蝕嚴(yán)重；應(yīng)盡量減少或避免采用異種金屬管子構(gòu)件的組合，實(shí)在不能防止時(shí)，要使用金屬電絕緣以及采取犧牲陽(yáng)極保護(hù)等方法，盡可能防止接觸腐蝕；現(xiàn)場(chǎng)不能選用粗制濫造管配件，一定采用規(guī)范化的異型管進(jìn)行配件。

進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái)，在現(xiàn)代社會(huì)我國(guó)的石油天然氣問(wèn)題在急速的發(fā)展，并且?guī)?dòng)了經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展。近年來(lái)我國(guó)原油對(duì)外依存度達(dá)到57.9%，天然氣對(duì)外依存度達(dá)到30%。作為重要的能源礦產(chǎn)和戰(zhàn)略性資源油氣資源這直接關(guān)系到國(guó)家的能源供給和我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展問(wèn)題。所以，國(guó)家要高度重視對(duì)石油及天然氣的開(kāi)采工作，進(jìn)一步迅速發(fā)展我國(guó)的近海石油及天然氣工業(yè)，在近海石油及天然氣的開(kāi)采運(yùn)營(yíng)中海底管道得到了大范圍的使用，所以我國(guó)要加大對(duì)于海底管道的發(fā)展工作，進(jìn)一步發(fā)展節(jié)約型海底管道的建設(shè)，這樣會(huì)使經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展，也為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展打下了一定的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]龔少軍.大風(fēng)浪中偏蕩及波浪對(duì)出鏈長(zhǎng)度的影響的估算[J].南通航運(yùn)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2011（01）.

[2]王志明.對(duì)錨泊船舶的事故原因及其防范對(duì)策的探究[J].世界航運(yùn)工程， 2012（09）.[3]謝麗婉.海底管道結(jié)構(gòu)完整性數(shù)字化管理系統(tǒng)[J].中國(guó)石油大學(xué)海洋油氣裝備與安全技術(shù)研究中心，2012（08）.endprint