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软管和智能连接器结构及在海底管道维修中应用

2017-03-10黄昆贾璐瑾刘美艳刘帅李泽

中国科技纵横 2017年1期
关键词:智能技术

黄昆++贾璐瑾++刘美艳++刘帅++李泽军

摘 要:海底管道又称之为海管,是应用于开发海上油气的重要设备,运行环境较为特殊,容易遭到腐蚀和损坏,对油气田的生产产生严重的影响,甚至于引起海洋污染。传统的修复方法包括临时封堵法和钢管更换法,各自存在优点和缺点。本文探讨软管和智能连接器结构在海底管道维修中的应用效果。其中对传统维修的两种方法进行简单介绍,并且介绍新连接方法的结构和应用。

关键词:软管和智能连接器结构;海底管道维修;智能技术

中图分类号:TE951 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)01-0154-01

海底管道在海上油田开发中发挥着重要的作用,由于环境比较特殊,容易发生管道腐蚀或者受损的问题。因此,必须寻找有效的方法对海底管道进行快速安全的维修。本文通过某油田的海底管道维修的例子分析,探讨软管和智能连接器应用于海底管道维修中的效果。

1 海底管道维修的重要作用

海管在海上油气开发生产作业中发挥着重要的作用,通过海管实现油、气、水的输送,所以必须对海管运输的安全可行特点予以高度的重视。一旦海管受到腐蚀和损坏,会对油气田生产产生直接的影响,导致停产、中断油气输送,甚至于对海洋环境造成严重的污染。目前,我国海洋石油海管的材质主要为钢管,多数海管使用时间较长,已经进入疲劳期阶段,出现不同程度的被腐蚀、受损的状态,所以必须对海管进行快速、安全、可靠的修复或者更换,从而确保油气田的正常生产和输送。

2 传统维修的方法

2.1管卡法

管卡法也就是临时封堵法,虽然海管受到腐蚀导致轻度腐蚀点的出现,甚至于出现穿孔,但是管道外观并没有变形,因此使用临时封堵法可以迅速修复被腐蚀的位置,从而避免漏油的发生,尽快恢复油气田生产。

2.2 钢管更换法

海管受到严重的腐蚀导致腐蚀面积较大,此时采用临时封堵法难以起效,应当采用“钢管段更换法”进行修复。

3 案例分析

3.1基本概况

本案例油田位于南海,其生产中出现漏油的情况,使用智能检测仪器检出漏油位置在海管位置,对其原因进行分析,发现原油含有腐蚀性的物质,对管道造成腐蚀,引起管道裂痕的出现。由于受損的海管段长度较长,必须对其进行及时的维修,否则将会导致原油对海洋污染的发生。油田的水深达到120米,发生腐蚀的海管腐蚀点较为集中,因此,采用传统维修方法进行维修,具有较大的难度;但是如果重新铺设管道,需要投入巨大的资金,且工期较长。

3.2 软管结构与特点(如图1)

现如今,国产软管的内径最小为2英寸(50.8mm),最大为12英寸(304.8mm),本案例采取的软管内径是10英寸。主要结构包括:骨架层、内压密封层、抗压铠装层、抗拉铠装层、中间包裹层、外包覆层。骨架层也就是软管内表层,主要使用不锈钢或者双相不锈钢材料制作而成,具有较强的抗腐蚀能力;软管挠性良好,能够适应海底高低起伏的地形;使用寿命长,不需要进行焊接即可完成几公里的铺设,有利于缩短工期。

3.3 智能连接器的结构与特点(如图2)

本案例的智能连接器主要结构包括连接舱、标准法兰、测压注胶口、顶紧器、推进器、顶紧、锁紧环、密封圈、顶紧法兰。连接舱的作用主要在于连接智能连接器固定端和海洋管道;顶紧法兰经过螺栓连接连接舱,通过顶紧法兰对顶紧环进行压实,固定好螺栓后,使用锁紧环把智能连接器固定在海洋管道上。

3.4 特点

使用软管和智能连接器修复海底管道的优点在于:(1)不需要进行焊接,可以快速连接,减少修复时间;(2)同时通过机械密封和注胶密封形成双重密封;(3)利用锁紧装置把载荷向远端传送,能够保证轴向抗拉能力可靠稳定;(4)安装后可以对装置的密封性进行检测,减少检测时间。

综上所述,采用软管和智能连接器共同应用于海底管道维修中能够有效地修复海管,大大地缩短维修施工的工期,减少维修的成本,避免油气田停产导致经济损失的发生。新维修方法中使用国产软管并且获得成功,可见国内海底软管技术发展较为成熟,并且取材方便、供货快、成本低,为海底管道短时间修复提供可靠的技术支撑。

参考文献:

[1]柯吕雄,崔嵘,熊永功等.软管和智能连接器结构及在海底管道维修中应用[J].石油矿场机械,2013,42(6):87-90.

[2]王常文.深水海底管道维修系统工程应用研究[D].天津大学,2009.DOI:10.7666/d.y1872234.

[3]葛汝博.卡压式管道机械连接器的设计与实验研究[D].哈尔滨工程大学,2012.

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