深水海底管道J型铺设技术研究

J型铺设是目前国际海洋工程界主要的深水海底管道安装方法之一。本文对J型铺管技术进行了较为全面的介绍,内容包括:J型铺管的基本概念和特点、作业流程、铺管设备、安装设计准则等。安装设计准则重点论述了荷载控制条件和位移控制条件的选取,及以外压为主导的压溃、局部屈曲和扩展屈曲等失效极限状态校核方法。     

拖拉法铺设登陆海底管道

本文根据近年来铺设登陆海底管道的经验，对管道登陆的拖拉铺设法，拖拉系统设计，拖管力计算以及拖拉设备的选择做了详细介绍；并介绍了根据国内设备的具体情况设计的穿接滑轮组式接管拖管法。     

海底管道近岸浅水铺设的岸拖与海拖

文章较详细地介绍了海底管道近岸浅水铺设的岸拖与海拖施工技术的特点,并作了分析对比。海底管道在近岸浅水区域的铺设,要依据管道路由的海况及近岸浅水区域铺设的特点,并根据海底管道参数进行分析计算,确定岸拖或海拖技术方案,完成近岸浅水区域管段的铺设,实现海底管道与陆上管道的连通。     

海底管道铺设施工设计分析

在简要分析海底石油管道铺设现状的基础上,综合研究“S”型铺管与“J”型铺管的着底管段与悬跨管段的受力及变形.采用Pasternak双参数模型分析着底管段海底基础与管道的相互作用,用加权残值法求解考虑波浪荷载作用下悬跨管段的高阶非线性微分方程.分别利用“S”型铺管与“J”型铺管时,托管架与管道相互作用条件及着底管段与悬跨管段的连续条件,获得了“S”型与“J”型铺管时管道的变形、内力及强度计算的近似解,并编制了相应的设计软件.算例分析了在不同施工参数与托管架结构参数组合下管道的相当应力沿管长的变化曲线,可为“S”型与“J”型铺管设计提供参考.     

海底管道充水铺设技术

在海底管道安装期,对裸置于海床上的管道,在波流等自然环境因素的作用和影响下,当依靠其自身重量不足以保持稳定时,充水铺设是解决问题的方法之一.文章主要从海底管道的稳定性、铺设可行性以及施工工艺三个方面对充水铺设方法进行了详细阐述,总结了此方法的优点和不足,并以渤海湾某海底管道为例,说明了此种方法的具体应用.     

海底管道屈曲及其传播现象

本文根据对海底管道稳定性中值得注意的屈曲及其传播现象进行的专题研究,列出了8种不同控制屈曲发生的屈曲压力,并分别作了相应的介绍,为控制屈曲现象的发生从理论方面进行了深入研究,并提出用相应的屈曲限制器防止屈曲波形的传播,可供从事海底管道设计和施工的有关人员参考。     

流动显示法用于海底管道淘空机理试验研究

随着海洋石油开发的快速发展,大量的海底管道被安装并投入运行。针对海底管道常见的淘空现象,采用染色液流场显示方法,试验研究海底管道从部分裸露到完全裸露后其周围流场的特征,揭示了海底管道淘空过程。     

蛇形铺管形状对海底管道横向屈曲的影响

蛇形铺管法是一种有效控制管道横向屈曲的方法,该方法的关键是使管道在预设位置激发屈曲,且管道后屈曲的弯矩及应变控制在合理的范围内。文章提出了一种新的蛇形铺管形状,即正弦曲线形状,基于ANSYS软件建立了用于平坦海床上蛇形铺设管道横向屈曲分析的计算模型,对正弦曲线形状的蛇形铺管形状进行了分析,并与工程普遍采用的弧形铺管形状进行了对比。对比分析表明,正弦曲线铺管形状有效地降低了管道屈曲的临界荷载,且管道后屈曲的弯矩及应变更低。     

海底管道S-Lay铺设过程中的质量控制

海底管道作为最主要的海洋石油天然气的运输方式,对施工质量要求很高。在对S-Lay铺管船铺设海底管道的铺管工艺进行介绍的基础上,利用因果分析法,对铺管过程中的潜在风险因素进行了识别和分析,并针对这些问题,对铺管过程中各个环节的质量控制要点进行了阐述,对类似项目的质量管理有参考意义。     

OFFPIPE软件在海底管道铺设中的应用

简单介绍了《海底管线安装和结构分析软件——O FFPIPE》的特点和能力,并以岙山—镇海海底管道工程为例,对E段海底管道水深17m(1985年国家高程基准)以内采用SL901铺管船铺设管道的应力进行了分析和计算,为管道铺设提供了理论依据。通过现场实际铺设工程的检验,证明O FFPIPE软件的分析结果正确,完全可以用来指导海底管道的施工。     

浅水大直径薄壁管道铺设方法

通过对常规铺管船的分析,提出浅水大直径薄壁管道铺设方法及作业原理。该方法能够解决浅水大直径薄壁管道的铺设难题。     

管线环焊接头拉伸应变容量模型讨论

为应对石油天然气管线复杂的服役环境,基于应力的管线设计方法已难以满足需求,国际上逐步提出了基于应变的管线设计方法并应用于管线建设。介绍了国内外管线环焊接头拉伸应变容量的研究现状,并讨论比较了近20年国际上发展较快、应用较广的几个模型,对基于应变管线的设计及缺陷评估工作提供参考,同时对今后拉伸应变容量模型需要解决的问题进行展望。     

X70管线钢管环焊接头氢脆敏感性研究

针对X70管线钢管环焊接头进行12 MPa总压、0.36 MPa氢分压下的缺口拉伸试验,研究焊接接头的氢脆敏感性变化,并结合断裂韧性试验和疲劳裂纹扩展速率试验对其的断裂韧性和裂纹扩展行为进行了研究。结果表明,热影响区位置的断面收缩率下降较明显,表现出较高的氢脆敏感性;与常温常压空气中的原始数据相比,X70钢热影响区在0.36 MPa氢分压环境下的裂纹尖端张开位移（CTOD）值下降了9.6%,断裂表面未出现二次裂纹;X70钢热影响区的疲劳裂纹扩展速率与空气环境相比增加了一个数量级,说明氢气能够增大材料的疲劳裂纹扩展速率,但根据实际管道压力波动情况,在0.36 MPa氢分压条件下X70钢管的氢脆敏感性较小。     

氯盐介质中管道焊缝接头微区电化学腐蚀

与其它微区电化学技术不同,扫描振荡电极测定电流密度（SVET）技术可以检测金属电化学腐蚀反应发生过程中离子流动产生的电流密度,可以对腐蚀反应的性质（阴极或阳极反应）及腐蚀反应强度进行直观而精确的表征。通过采用扫描振荡电极测定电流密度并结合材料分析技术对模拟氯盐介质浸泡的地下石油管道直缝焊缝接头表面在电化学腐蚀过程中的局...     

海底管道AUT检测方法的改进

现有AUT检测方法不能准确检测出相同内径不同壁厚海底管道的焊缝质量。为此改进了焊缝坡口型式、确定了不同壁厚连接处的过渡比例、改造了探头支架、优选了调节块材料。通过试验与实际应用的结果对比,证明运用改进的AUT检测方法可实现检验精度高、运行稳定、安全可靠的目标。     

基于完整性技术的海底管道腐蚀失效评价

在总结国内外海底管道安全评估现状的基础上,从工艺分析、腐蚀分析和结构强度分析等3个方面建立基于完整性技术的海底管道腐蚀失效多维度评价体系,并以某腐蚀海底管道为例全面开展腐蚀失效评估工作,判断其能否继续安全运行,以期为今后海底管道腐蚀失效安全评估提供参考。     

常减压蒸馏油气管道焊缝裂纹失效分析

针对常减压蒸馏油气管道的失效特点,对管道材质的金相组织和夹杂物、管道材质的化学成分、焊缝区的显微硬度进行了测试,对断口的宏观微观形貌、腐蚀特征、腐蚀产物等进行了分析,结合输油管道的服役条件进行了腐蚀理论分析,以判断材质质量与管道断裂的关系、管道断裂的机制以及管道服役环境与断裂失效的关系,阐明了输油管道的断裂失效原因,对下一步的工作提出了合理建议。     

基于量纲分析的管道临界屈曲应变准则研究

管道的局部屈曲通常被认为是一种失效,在基于应变的管道设计方法中,临界屈曲应变是一个重要指标。针对现有公式的不足,分析了临界屈曲应变的主要影响因素,采用量纲分析法,利用收集到的试验数据拟合建立了新的临界屈曲应变预测公式。与现有临界屈曲应变公式计算结果相比,该公式具有较高的预测精度。     

大直径管道吊篮下沟技术

印度东气西输项目管道采用X70钢,直径1219mm,壁厚17.2mm,工作压力10MPa。中国石油天然气管道局首次从事如此大直径的管道项目,承揽了6个标段共1071km的施工任务,施工中采用了滚轮吊篮下沟技术,取得了较好的效果。文章对滚轮吊篮下沟时管道的弹性弯曲位移、沿线各吊管机承受的载荷分布以及滚轮对3PE防腐层的影响等进行了计算分析,结合实际情况给出了70t、90t吊管机的多种配置方案,为直径1219mm管道的施工提供依据。