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关于海底管道论文范文资料 与海底管道不停输维修技术与技术难点有关论文参考文献

版权:原创标记原创 主题:海底管道范文 科目:论文模板 2024-03-16

《海底管道不停输维修技术与技术难点》:本论文主要论述了海底管道论文范文相关的参考文献,对您的论文写作有参考作用。

摘 要:通过对比不同的海底管道水下维修技术,指出使用水下不停输技术在海底管道的维修中具有操作方便、无需停输、自动化程度高、不受水深限制等优点.机械式三通在作业中作为连接管道和作业设备的纽带,决定了管道维修作业的成败,通过调研国内外机械式三通产品的研究和使用情况,总结出机械式三通技术难点,对我国水下不停输设备的开发和研制可起到一定参考作用.

关键词:海底管道;维修;技术

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.12.244

0 前言

随着石油需求量的不断增加和陆上石油资源的匮乏,人们对于海洋油气资源的开发力度逐渐增大,海底管道在海洋石油生产中起到了越来越重要的作用.管道在海底经过长期的运营使用,管道材料将会发生老化、管壁出现腐蚀点甚至出现孔洞,加之外界环境突变所造成的管道屈曲变形等众多原因,导致管道的维修与抢修工作日益繁重,研究可靠的水下管道维修技术和装备成为迫切需要.

1 海底管道水下维修技术

海底管道水下维修技术用于对海底破损管道进行更换维修以及开分支等作业,根据作业设备和工作环境的不同大致分为水下焊接维修和水下不停输封堵维修.

水下焊接维修分为湿式焊接和干式焊接,湿式焊接无需采用干式舱,但水和电弧之间没有其他保护措施,焊接质量差.干式焊接是在水下安装焊接工作舱作业,作业时通过在管道两端焊接法连,使管道连接为一体,焊接质量高,但操作复杂,而且受限于水深环境.

水下不停输封堵维修也叫机械式三通维修法,利用机械式三通、开孔机和闸板阀等设备在海底管道维修作业.相对于水下焊接维修更加适合深水环境作业;容易实现自动化;无需焊接操作,能够在不停输情况下作业,降低油气停输和降压输送产生的经济损失,因此在水下管道维修作业中已经得到飞速发展.

2 关键设备国内外现状

由于水下不停输维修在海底管道维修上的明显优势和巨大的经济效益,国内外越来越多的企业和科研单位投身其中,水下机械式三通作为连接管道和作业设备的纽带,成为水下不停输封堵技术的关键设备.

2.1 国内研究现状

我国海洋管道维抢修技术起步较晚,海底管道开孔封堵技术和国外相比较为落后.近几年随着国内对水下管道维抢修装备的需求不断增加以及国外设备的高昂费用,国内对水下不停输开孔技术也进行了一定的研究.

在2002年中国石油大学(北京)与海洋石油工程股份有限公司合作,设计和研制出了水下管道开孔机和机械式三通等装备.该项目的成功对于我国的水下管道维修技术产生了很大的推进作用,对于研发水下机械式三通提供了参考.

2014年中国石油大学(北京)和管道局维抢修中心合作,研制出适用于最大作业水深60m的机械式三通,并进行了验证实验.

2.2 国外研究现状

在20世纪50年代为了确保管道的正常运营,美国开展了水下管道维修技术和机具的研究.国外公司主要有美国的T.D.Williamson公司、英国的Stats Group公司和Oil States等多家公司.

美国T.D.Williamson的产品,能够对1/4~60英寸的所有尺寸的管道进行作业,作业最大压力为14MPa,实现围绕管道的连续密封,同SHORTSTOPP系列不停输封堵设备配套使用进行管道的维修和替换;2001年对勃西油田直径305mm天然气海底管道进行过作业.

英国Stats Group公司的水下机械三通产品涵盖3~48in的管道.使用潜水员或者ROV进行操作,可确保在海底恶劣环境进行维抢修作业.该水下机械三通提供径向的双层密封来保证水下密封的可靠性,轴向的驱动锥形锁能夹紧管道以提供轴向约束.该产品可用在海底管道不焊接情況下进行分支管道的连接.

Oil States公司的Hydro Tap带压开孔夹具消除了对大型的且昂贵的焊接舱及专用辅助设备的需要.Hydro Tap密封机构包括轴向橡胶密封以及环绕管道的周向密封;卡瓦锚定防止机具旋转.带压开孔前需对Hydro Tap夹具的密封完整性进行验证,采用位于分支入口颈部的测试端口对Hydro Tap进行压力试验.

从国内外的研究情况能够看出,我国因为起步较晚和国外的技术相差较大 ,国外已经有多年的工程实践和设计经验,而国内处在理论设计和试验阶段,严重制约了我国水下管道维修技术的发展.

3 技术难点

目前各公司用于水下不停输封堵的机械式三通的结构有其类似性,械式三通的采用卡瓦锚定形式,利用橡胶条形成密封环境.从结构特点中可以得出机械式三通的设计关键:

(1)锚定装置需要要能够支撑住开孔机的重量和作业振动,并且在长时间的服役中保证和管道结构的完整性.

(2)密封装置得橡胶材料需药在长服役中能够经海水和输送介质的侵蚀,不发生失效产生泄露,污染环境.

(3)需要简化安装工艺,减少操作次数;对于深水环境下的无人操作,应开发专业的安装设备.

4 结语

海底管道的水下维修技术是保障海底管道正常运营的重要措施,水下不停输维修技术能够在管线不停输的情况下进行海底管道的维修,可有效节省海底管道运营成本,是保证管道安全的重要手段,由于其明显的技术优势,已得到国外公司的广泛应用.我国针对水下不停输技术的装备尚处于起步阶段,为推动该技术发展,应借鉴国外先进技术,对水下机械式三通等设备进行深入研究,以促进我国海洋石油工业发展.

参考文献:

[1]Woodward N,Fostervoll H,Akselsen O M,et al.Evaluation of Welding Procedures and Consumables for Hyperbaric GMAW for Diverless Retrofit Tee Hot-Tap Applications[J].International Journal of Offshore and Polar Engineering,2008,18(02).

[2]El-Hamid Iail N E,Application Of Deep Water Techniques In Shallow Water-Karous Development[C].Offshore Mediterranean Conference and Exhibition. Offshore Mediterranean Conference, 2001.

[3]Berge J O, Apeland K E, Naess T I,et al.Remote hot-tapping into subsea pipelines[J].OTC–17659,2005.

[4]喻开安,陈应华,赵宏林等.用于海底管道维修的组合式机械三通研制[J].石油机械,2006,34(02):26-28.

作者简介:李亨涛(1989-),男,硕士学位,研究方向:石油机械装备研究.

海底管道论文参考资料:

结论:海底管道不停输维修技术与技术难点为关于对写作海底管道论文范文与课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文海底管道论文开题报告范文和相关文献综述及职称论文参考文献资料下载有帮助。

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