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摘要:本文首先对海管的完整性评估进行了概述,继而对海管的完整性的检测方法进行了讨论,最后探讨了四种常用的海管修复方法。希望通过本文的相关探讨,能够为相关从业人员提供一些参考,从而为我国油气田的安全生产献出一份力量。
关键词:海管;完整性;风险管理技术
引言
海管是油气田生产过程中的重要设施,海管的完整性直接关系到油气田的生产及安全。在正常生产过程中,海管由于受各种因素的影响,其完整性往往会受到破坏。一旦海管发生损坏或者是失效,其不但会对生产过程造成极大的不利影响,同时还会造成海洋环境的污染,从而直接威胁到人类的健康。因此对于海管的完整性要全面地重视起来。
1.海管完整性评估
海管完整性评估是一项非常复杂的工程,其中包括剩余强度、剩余寿命评估,经济性评估;以及人为因素、环境因素、经济因素等多方面的风险评估;海管操作情况与设计情况的对比,情况差异对海管完整性的影响;建造质量的潜在风险;海管路由海洋生产活动状态及潜在风险;输送介质成分变化造成的失效风险;其目的是为了保证海管的安全可靠运行。
由于海管可能受到各种内外部的损伤,因此有必要对海管的状况进行调查和分析,在此基础上评估各种损伤的特点和后果,制定出综合应对方法。
2.海管的监测和检测
2.1海管的外部检测
常规外部检测主要利用声纳技术,该技术在国内外已比较成熟,但该方法的缺点是不直观,不能实时检测。而ROV方法除具备常规检测功能外,其调查结果较为直观可靠、准确和快速,但是ROV技术受海水能见度影响较大。
2.2海管的内部检测
海管内部检测技术使用较多的是漏磁检测技术和超声波检测技术。相对而言,漏磁检测技术趋于成熟,据统计,90%的内检测采用漏磁检测完成,但是漏磁检测对一些缺陷的测量精度还不高(要求缺陷深度大于10%管壁厚,而可信度只有80%)。超声波检测精度要高于漏磁检测,可更好地显示缺陷外观和尺寸,但超声波检测结果容易受管内污垢以及腐蚀物的影响,有时会给出错误结论,另外,超声波检测更适用于壁厚超过7mm的管道,并且其工作时需要充填液体介质,它的检测费用也远远高于漏磁检测。
2.3海管泄露点的定位
泄漏点的准确定位是一项难度极大的工作,若海管上出现了大的漏点或海管断裂,利用直升机和协调船能够迅速确定漏点;但对于小的漏点就要通过管内与管外检测相结合的方法,采用多种方法才能确定漏点。
2.4海管完整性评估
海管完整性评估是建立在内部检测和外部检测数据基础之上的一项具体工作,目的是定量掌握现实存在的问题和风险,为寻找安全、可靠、经济的解决问题的途径提供依据
3.海管的检测方法
3.1内部检测方法
对于海管的内部检测方法,一般常用到的有两种,一种是超声波检测技术,另一种是漏磁检测检测技术。相对来说,后者应用程度更为成熟且应用更加广泛。目前,对于海管的内部检测,已经有高达90%以上采用的是漏磁检测技术。但是该技术也有一定的不足之处,就是其检测精准度还不够高,这方面主要是针对于海管缺陷的测量来说。其所测量的范围需要求海管缺陷深度达到海管厚度的10%才可以,并且测量到的结果可信度仅能达到80%。在测量精度方面,超声波检测相对来说要更具优势,除了检测结果精准之外,还能够很好地显示缺陷的尺寸和外观,由此对于海管的修复提供更好的便利。但是超声波检测技术受外界环境的影响比较大,当海管内出现腐蚀物或污垢时,往往会直接影响检测结果的准确性,甚至会影响结论的正确性。
但是超声波检测也有一定的适用范围,对于壁厚超过7mm的管道才能够实现很好的检测。与此同时还需要填充一定的液体介质,相比之下该技术的造价相对要更高一些。
3.2外部检测方法
一般情况,对于海管的外部检测采用的是声纳的方法,该方法应用至今比较广泛,且在国外已经到达了较为成熟的发展阶段。但是,该技术也有其特殊的弊端,也就在于其检测不够直观,难以对海管进行实时的检测,从而导致了效率低下。如今发展起来一种较为先进的检测方法,即ROV检测技术。该技术除了具有一些常规的检测功能之外,同时在检测结果上更加准确,而且能够实现实时快速的检测。该技术虽然效率较高,但是也有其劣势所在,因为其受海水的能见度的影响比较大,并不能在任何情况下都实施该技术。
4.常用的海管修复方法
海管的完整性评估是对于海管所存在的问题和风险进行定量的评估,一般是要建立在检测的基础之上,其中包括内部检测和外部检测。通过精确的检测和准确的评估,从而为海管的维护和修复提供参照和依据,进而保障其安全、可靠地运行。
4.1对于悬跨情况的修复
有些海管是放置在海床上的,这时由于海底环境的复杂,使得海管经常受到海底暗流的冲刷,从而使得海管悬空现象极易发生。当海管出现悬跨时,由于受轴向力的强烈作用,很容易对海管造成一定的损坏,严重时会导致海管的断裂。针对这种现象,一旦发生海管悬跨时,要及时采取一些支撑措施,减少海管的轴向受力,从而降低风险的产生。一般常用到的支撑设施有沙袋、混凝土块以及水泥墩等等。对于每袋填充量的大小要视海流强弱而定。
4.2对于混凝土外套修复所用到的方法
对于混凝土外套的修复首先要针对其破损处进行一定程度的整治,然后运用钢套筒对其破损处进行包裹。值得注意的是所使用的钢套筒直径应略大于破损处的外壁的直径。
4.3变形但不泄漏的海管修复
对于变形但不泄漏的海管,由于海管通过率减低,必然会在一定程度上影响海管的安全生产,同时由于海管变形,不能实施内检测作业甚至是常规清管作业,更加重了海管内腐蚀,这样在变形位置更容易加快腐蚀而导致泄漏。因此,可采用不停输或停输更换变形海管的方案,其中不停输更换海管需首先在变形管段的两端设置旁通管道,用专用工具封堵住被修复主管道的两侧,然后切断变形段管道,换上尺寸合适的新管道,用法兰连接。最后拆除旁通管道,开通被封堵的主管道
4.4当海管发生穿孔且泄漏量较小时所采用的方法
在海管出现穿孔、泄漏量较小的情况下,一般所采用的修复方法分为两种,一种是机械卡箍修复法,另一种是水泥卡箍修复法。一般最常用的就是前者。机械卡箍修复简便快捷且修复效果较好。但是这种修复方法往往只适合于临时修复,这是由其承压能力不够强所决定的。机械卡箍的构成为两个半圆体,在进行修复时在海管外壁加设密封性橡胶垫,从而起到一定的与外界隔阻的作用,然后通过合拢卡箍,从而对漏口处进行封闭修复。
结语
综上所述,海管的完整性对于油气田的安全开采以及社会经济效益的保证有着至关重要的作用。通过采取合理科学的检测方法,对海管的完整性进行检测,从而实现其风险管理。对于检测的结果采取针对性的措施进行治理,从而保证海管的完整性,进而保证油气田的正常生产。
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