海底管道
海水区别于其他腐蚀环境的一个显著特征是盐含量大。海水中溶有大量以氯化钠为主的盐类,海水的含盐量以盐度来表示。盐度指1000g海水中溶解的固体盐类物质的总质量。世界性的大洋中,水的成分和含盐量是相对恒定的,而内海的含盐量差别很大,因地区条件不同而异,如地中海的总盐度高达3.0%~3.9%,而里海为1.0%~1.5%。
2024-03-08
海底管道海洋防腐
海洋中生长着多种动植物和微生物,它们的生命活动会改变金属一海水界面的状态和介质性质,对腐蚀产生不可忽视的影响。海生物的附着会引起附着层内外的氧浓差电池腐蚀;某些海生物的生长会破坏金属表面的涂料等保护层,在波浪和水流的作用下,可能引起涂层的剥落;某些海洋生物寄生于管道黏泥中,其生理作用产生氨、二氧化碳、硫化氢等,加快金属腐蚀速度。
2024-03-08
海底管道海洋防腐
溶氧量 海水中溶解氧的存在,为海洋生物提供了生存的环境。按照溶解氧垂直分布的特征,通常把海洋分成3层:a表层,风浪的搅拌作用和垂直对流作用,使氧在表层水和大气之间的分配较快地趋于平衡。个别海区在50m深的水层之上,由于生物的光合作用,出现了氧含量的极大值。b.中层,表层之下,由于下沉的生物残骸和有机体在分解过程中消耗了氧,使氧含量急剧降低,通常在700~1000m深处出现氧含量的极小值。c.深层,在氧含量极小的水层之下,氧含量随深度而增加。海水中溶解氧含量与海水的温度、盐度有密切关系:水温、盐度升高,溶解
2024-03-08
海底管道海洋防腐
海洋腐蚀环境极其恶劣,如海水酸碱性、盐度、温差以及溶氧量等,海底管道在海流高流速下易造成冲刷腐蚀,低流速下易沉积引起沉积物腐蚀,与海水中微生物接触易出现细菌腐蚀。另外,海洋油气田中的腐蚀介质也非常多,如二氧化碳、硫化氢、有机硫化物、盐类、地层水、矿物质及氧等。海底管道与这些强腐蚀介质接触容易产生各种腐蚀问题。
2024-03-08
海底管道海洋防腐
海洋温度条件 海水温度随纬度、季节和深度不同而发生变化,越靠近赤道,海水的温度越高,金属腐蚀速度也越大,而海水越深,温度越低,则腐蚀速度越小。海水温度每升高10'C,化学反应速率提高大约14%,海水中的金属腐蚀速度将增大一倍。
2024-03-07
海底管道
悬跨 由于海床表面的凹凸不平、海水运动对管道附近土壤的冲刷作用以及管道残余应力或变形等因素的影响,海底管道在铺设于海床表面以后,都会不可避免地出现悬跨现象。当海水流经悬跨管道时,在一定流速条件下,悬跨管道两侧会出现漩涡,并以一定的频率交替泄放,从而在结构表面形成周期荷载,使得悬跨管道在顺流方向及横流方向上发生振动,即涡激振动。涡激振动是悬跨管道的主要振动形式,当漩涡泄放频率接近悬跨管道自振频率时,可能发生“共振”现象,振幅较大,长时间作用会导致悬跨管道疲劳破坏。
2024-03-07
海底管道
环境载荷由风、波浪、流、冰和其他环境现象产生的载荷均为环境载荷。作用于海底管道的环境载荷,实际上均属随机性载荷,通常以概率统计方法对有可能同时发生的环境现象考虑它们同时发生的概率,将各种单独作用效果正确地叠加获得,服役状态时正常的环境载荷重现期,一般取30~50年所引起的最大载荷。在安装状态,一般取作业期预定持续时间的3倍作为设计周期,但不少于3个月,
2024-03-07
海底管道
铺设载荷是指管道在铺设时施加的外力,铺设时的载荷主要包括钢管自身的重力、静水压力和安装作用力。重力项要把管段的浮力包括在内,还要追加由于海水压力面产生的轴向作用力。铺设作用力包括作用在管段上的由安装作业及其过程中产生的全部作用力,如铺管船施加的张力、管道铺设后进行挖沟时挖沟机产生的作用力、管体与周围土体间的摩擦力、登陆段管道的拖拉力以及管道连接时产生的作用力等。铺管作业是海底管道建设的重要环节,施工质量直接影响管道的使用寿命。
2024-03-06
海底管道
卷管式铺管法是一种在陆地预制场地将管道接长,卷在专用滚筒上,然后送到海上进行铺设的方法。卷管式铺管法铺设效率高、费用低,可连续铺、作业风险小。管道卷绕过科中-般会发生塑性应变,因为在铺管过程中应进行调直。卷管法所用滚筒一般有水平放置和竖直放置两种,为减小管道卷绕后的塑性变形,滚筒直径一般比较大。由于受到铺管船尺寸和滚筒直径的限制,卷管式铺管法中的管道直径较小,一般从50.8mm至304.8mm不等,单层管的最大铺设管径可以达到457,2mm。
2024-03-06
海底管道
J形铺管法是20世纪80年代以来为了适应铺管水深不断增加而发展起来的一种铺管方法。目前,J形铺管法主要有两种:一种是钻井船J形铺管法;另一种是带倾斜滑道的J形铺管法。在铺设过程中,借助于调节托管架的倾角和管道承受的张力来悬空管道的受力状态,达到安全作业的目的。国内外研究建立了J形铺管态的控制模型,可以对管道下端与海床的接触边界进行改进。
2024-03-06
海底管道
S形铺管法一般需要在船尾部增加一个很长的圆弧形托管架,管道在重力和托架的支撑作用下自然地弯曲成“S”形曲线。根据受力特点的不同,整多悬空管道通常可分为三段:从铺管船上的张紧器开始向下延伸到管道脱离托管架支撑为止称上弯段;从反弯点到管道触底点称作下弯段;上弯段和下弯段之间为中间段。中间段一般较短,有时也将其并人上弯段。目前,S形铺管法是技术最成熟、应用最广泛的铺管方法。
2024-03-06
海底管道
在近海浅水区铺设海底管道时,通常采用拖管法。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,再绑上浮简和拖管头,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。目前,拖管法主要包括4种方式:浮拖、水面下拖行、离底拖和底拖。
2024-03-06
海底管道
柔性管经历了几十年的发展,复合材料在技术和经济两方面已具有明显的竞争力,是金属材料的优越替代者。海洋油气管道承受恶劣的腐蚀环境和复杂的载荷条件,需要复合材料发挥抗腐蚀、抗疲劳、轻量化等优良的性能特点,其中柔性管是海底管道中应阳多的复合材料管材。
2024-03-05
海上油气海底管道海洋新材料海洋油气管线
双金属复合管以不锈钢、铁镍基或镍基耐蚀合金作为村里层或内覆层(壁厚0.5~3mm)与腐蚀介质接触,以碳钢或低合金钢作为基管承受压力或其他机械载荷,由于大幅度降低了耐蚀合金用量,成本只有耐蚀合金管材的1/5~1/2。
2024-03-05
海上油气海底管道海洋防腐
海底油气集输管道用于汇集海上油气田的产出液,管道内输送介质未经净化处理,内腐蚀环境恶劣。一般情况下,采用 API系列的X42~X65钢级无缝钢管或高频电阻焊直缝钢管,配合腐蚀裕量设计、内防腐涂层技术等,可以满足含少量CO2或H2S油气的耐腐蚀要求。近年来,随着一些高CO2、H2S海上油气田的开采,集输管道需要使用马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢或双相不锈钢,甚至选用 Alloy 825、Alloy 625等铁镍基或镍基耐蚀合金,这些材料的技术要求在 DNV-OS-F101等标准中进行了详细的规定。
2024-03-05
海上油气海底管道
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