海底管道中機(jī)械復(fù)合管的實(shí)踐應(yīng)用

白文柱

(中海石油(中國(guó))有限公司天津分公司,天津 300452)

海底管道中機(jī)械復(fù)合管的實(shí)踐應(yīng)用

白文柱

(中海石油(中國(guó))有限公司天津分公司,天津 300452)

社會(huì)的進(jìn)步以及科技的發(fā)展,推動(dòng)了我國(guó)海洋深水油氣田的開(kāi)發(fā)和發(fā)展。然而海洋深水油氣田開(kāi)發(fā)的過(guò)程中,水下生產(chǎn)系統(tǒng)難以對(duì)產(chǎn)生的油氣進(jìn)行降溫和脫水處理,以至于海底管道需要在高溫的條件下對(duì)含水原油加以輸送。近些年來(lái),機(jī)械復(fù)合管的應(yīng)用為海底管道中應(yīng)用,有著一定的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。本文研究分析海底管道中機(jī)械復(fù)合管的實(shí)踐應(yīng)用時(shí),首先分析了機(jī)械復(fù)合管和基本制造,其次分析了海底管道中機(jī)械復(fù)合管的基礎(chǔ)安裝,最后探討總結(jié)了海底管道中機(jī)械復(fù)合管的應(yīng)用前景。

海底管道 機(jī)械復(fù)合管 實(shí)踐應(yīng)用

近些年來(lái)，海底管道內(nèi)的腐蝕現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，海底管道內(nèi)腐蝕失效的主要原因主要是原油中存在二氧化碳和硫化氫等氣體。機(jī)械復(fù)合管作為一種管材，是新時(shí)代技術(shù)革命新生的一種產(chǎn)物，不僅僅可以將二氧化碳的腐蝕問(wèn)題有效解決，同時(shí)也可以有效的解決硫化氫的腐蝕問(wèn)題，并為我國(guó)海洋深水油氣田的開(kāi)發(fā)和發(fā)展帶來(lái)了極大的綜合效益。因此本文對(duì)海底管道中機(jī)械復(fù)合管的實(shí)踐應(yīng)用進(jìn)行研究有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。

1　機(jī)械復(fù)合管的相關(guān)概述

機(jī)械復(fù)合管主要是借助于液壓擴(kuò)充法和彈性體擠壓法機(jī)械制造工藝，進(jìn)而使得兩種不同的金屬管相互結(jié)合，產(chǎn)生的一種新型管材。機(jī)械復(fù)合管的主要組成部分是不銹鋼管和碳鋼管，通過(guò)將外碳鋼管高強(qiáng)度的特點(diǎn)加以利用，并借助于內(nèi)不銹鋼管相對(duì)較好的抗腐蝕性能，進(jìn)而組成的一種機(jī)械復(fù)合管，關(guān)于截面的基礎(chǔ)構(gòu)造如圖1所示。

2　機(jī)械復(fù)合管設(shè)計(jì)的基本制造

機(jī)械復(fù)合管設(shè)計(jì)過(guò)程中，不僅僅要有著一定的設(shè)計(jì)制造標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也要結(jié)合海上應(yīng)用中對(duì)相關(guān)設(shè)計(jì)制造中的具體要求，進(jìn)而做好機(jī)械復(fù)合管設(shè)計(jì)的基本制造。

機(jī)械復(fù)合管設(shè)計(jì)制造過(guò)程中，其復(fù)合管的標(biāo)準(zhǔn)就要保證和相關(guān)技術(shù)指標(biāo)完全符合，部分外碳鋼管的標(biāo)準(zhǔn)以及內(nèi)不銹鋼鋼管的標(biāo)準(zhǔn)也有著一定的技術(shù)指標(biāo)。

機(jī)械復(fù)合管設(shè)計(jì)制造的過(guò)程中，就要結(jié)合海上的實(shí)際情況，對(duì)于管道處理的相關(guān)要求，符合關(guān)內(nèi)外管道接觸面沒(méi)有相互熔合的過(guò)程中，就要避免間隙中有空氣和水分的進(jìn)入，做好微小間隙的封焊和堆焊處理，并對(duì)坡口的型式進(jìn)行優(yōu)先設(shè)計(jì)，制造廠加工坡口中，做好現(xiàn)場(chǎng)的切割處理和實(shí)際的坡口打磨處理。在海上將現(xiàn)場(chǎng)切割過(guò)程中，做好堆焊管端的處理。封焊管端和堆焊管端的示意圖如圖2所示。

圖1　機(jī)械復(fù)合管界面的基礎(chǔ)構(gòu)造

圖2　封焊管端和堆焊管端的示意圖

圖3　海底管道安裝示意圖

彎曲性能指標(biāo)測(cè)試過(guò)程中，就要使得海上安裝過(guò)程中，對(duì)管道進(jìn)行兩次不同方向的一種彎曲，并在復(fù)彎曲后，避免不銹鋼層面出現(xiàn)隆起的現(xiàn)象，通過(guò)對(duì)管道實(shí)際的安裝條件進(jìn)行模擬，進(jìn)而做好彎曲試驗(yàn)，對(duì)復(fù)合管彎曲性能的指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試。海底管道安裝示意圖如圖3所示。

3　海底管道中機(jī)械復(fù)合管的安裝和應(yīng)用前景

3.1海底管道中機(jī)械復(fù)合管的安裝

海底管道中機(jī)械復(fù)合管的安裝過(guò)程中，主要是對(duì)鎢極惰性氣體保護(hù)焊接方法加以采用，同時(shí)也有氣體保護(hù)金屬極電弧焊方式。在實(shí)際焊接過(guò)程中，鎢極惰性氣體保護(hù)焊接方法有著較慢的焊接速度和較高的焊縫熔透率，對(duì)于焊接質(zhì)量有著極大的保證。但是氣體保護(hù)金屬極電弧焊的方式，往往有著相對(duì)較快的焊接速度，焊縫過(guò)程中很容易產(chǎn)生未熔透的缺陷，對(duì)于焊縫的質(zhì)量同樣也難以得到根本上的保證。

焊接過(guò)程中，同樣也有手工焊、自動(dòng)焊以及半自動(dòng)焊幾種方式，焊縫對(duì)多種焊絲加以采用的過(guò)程中，就要保證焊縫的質(zhì)量可以合理的控制，并借助于相關(guān)的試驗(yàn)，對(duì)過(guò)渡層焊絲以及相關(guān)的焊接工藝加以選用，避免裂紋的出現(xiàn)，做好節(jié)點(diǎn)外涂層的全面控制。

焊縫無(wú)損探傷檢測(cè)的過(guò)程中，就要對(duì)常規(guī)的超聲波檢測(cè)技術(shù)加以采用，并借助于X射線成像的檢測(cè)技術(shù)，對(duì)焊縫內(nèi)沒(méi)有缺陷的存在加以保證。船舶在海上安裝的過(guò)程中，其海底管道主要是對(duì)鋪管船的方式加以采用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)的一種安裝，由于焊縫檢測(cè)站相對(duì)較多，常常使得焊接站的數(shù)量逐漸減少，對(duì)于焊接的速度產(chǎn)生一定的影響作用。

碳鋼管鋪設(shè)作業(yè)的過(guò)程中，通過(guò)對(duì)節(jié)點(diǎn)坡口進(jìn)行打磨處理，并做好節(jié)點(diǎn)的對(duì)中處理，通過(guò)對(duì)焊縫進(jìn)行檢測(cè)，進(jìn)而做好節(jié)點(diǎn)的防腐處理。鋪管船的相關(guān)鋪設(shè)速度控制的過(guò)程中，就要做好節(jié)點(diǎn)的基礎(chǔ)焊接處理，并對(duì)焊縫的檢測(cè)速度進(jìn)行檢測(cè)。復(fù)合管往往有著相對(duì)復(fù)雜性的焊接程序，同時(shí)也有著相對(duì)較大難度的焊縫檢測(cè)，而鋪設(shè)過(guò)

············程中，就要保證碳鋼管的鋪設(shè)速度明顯大于鋪設(shè)的實(shí)際速度。復(fù)合管鋪設(shè)作業(yè)過(guò)程中，首先對(duì)節(jié)點(diǎn)坡口進(jìn)行打磨處理，并保證節(jié)點(diǎn)的對(duì)中處理，通過(guò)做好焊接檢測(cè)站的實(shí)際處理，最后做好節(jié)點(diǎn)防腐的全面處理和控制。

3.2海底管道中機(jī)械復(fù)合管的應(yīng)用前景

復(fù)合管材料的采用，不僅僅有著較低的材料成本，同時(shí)近些年來(lái)也有著相對(duì)成熟的技術(shù)，在我國(guó)海上油氣田開(kāi)發(fā)事業(yè)的全面發(fā)展中，水下生產(chǎn)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)不僅僅將海底管道中二氧化碳腐蝕以及硫化氫的腐蝕問(wèn)題有效解決，同時(shí)也保證了較好的經(jīng)濟(jì)收益和社會(huì)效益。

總而言之，海上油氣田項(xiàng)目海底管道中機(jī)械復(fù)合管的應(yīng)用中，各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施也在不斷成熟發(fā)展著，并在國(guó)際間的全面合作中，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械復(fù)合管的國(guó)產(chǎn)化生產(chǎn)和安裝。

4　結(jié)語(yǔ)

隨著時(shí)代經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展以及科技的進(jìn)步，海底管道中機(jī)械復(fù)合管的實(shí)踐應(yīng)用中，更要不斷的加強(qiáng)復(fù)合管生產(chǎn)商的技術(shù)制造水平，并提高海上安裝承包商的實(shí)際施工水平。加強(qiáng)技術(shù)人員的培訓(xùn)工作，及時(shí)的改造船舶安裝作業(yè)線，做好機(jī)械復(fù)合管的合理安裝和檢測(cè)，避免二氧化碳以及硫化氫氣體對(duì)管道的腐蝕，并降低材料的生產(chǎn)成本，保證我國(guó)海上是油田開(kāi)發(fā)行業(yè)有著更好的效益獲得。

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