1 常用海底管道维修方法
海底管道的维修从空间上可分为水上维修和水下维修 2 种；水下维修又可分为水下干式维修和水下湿式维修；其中水下湿式维修通常有机械连接器、法兰对接法，外卡维修法、直接湿式连接法等。
2 机械连接维修法在工程中的实践与应用
2.1 工程概况
2002年10月初，南海北部湾的涠洲11-4A至涠洲 12-1 全长 27.1 km的双层海底输油管道发生泄漏，造成管线停产。该管道为一条双重保温原油输送管道如图2所示，管道尺寸为直径 406.4mm，壁厚 12.7mm，管道基体的材料为X56/ X65 钢. 根据作业段海况，热保温层材料采用聚氨酯泡沫，厚 54 mm。设计埋没深度为泥线以下1.5 m，设计压力（绝对压力）为 6. 7 MPa，操作压力(绝对压力) 为 5. 8 MPa ，水深33. 67~ 45. 51 m，维修作业现场水深 42 m。
2.2 维修方案的选择
经前期初步检测，涠洲11-4A至涠洲12-1全长27.1 km的海底输油管道发现有 2 处大的泄漏点，相距约 25 m 左右. 此海域埋没海管的泥质较硬，水深超过了42 m.管线直径较大且为双层海底管线，考虑到水下冲泥及起吊管道困难较大，排除了水上焊接修复。经前期检测表明：海管2泄漏点在管道2焊缝处，且相距 25 m 左右，如果租用国外水下干式舱实施维修困难较大，且相对湿式修复，费用昂贵，动复员时间长，因而排除了水下干式修复。经前期检测初步断定不是抛锚损坏，管道没有大的变形，能满足水下法兰连接的要求；且水下法兰连接修复时间短，费用低，修复牢固、可靠. 因此，选用了法兰连接湿式修复方案。
2.3 维修工艺
2.3.1 漏点的确定
采用地质地貌调查和水下检测相结合的方法对海底石油管道进行漏点的检测。首先运用差分全球定位系统（difference global positioning system）对海底管道位置进行精确定位，其次通过旁扫声纳沿管道走向进行扫描，有可疑点和裸露处后，由水下机器人（remote operated vehicle）或潜水员潜入水下详细检测，确定具体漏点位置。具体维修步骤：1）水下冲泥作业；2）切除破损段海管；3）水下安装机械连接器；4）甲板上预制替换段海管；5）水下法兰对接；6）对修复后的海管进行整体试压；7）对修复后的作业区域进行回填、恢复。维修流程如图3 所示，安装过程如图 4 所示。
2.4 维修中的难点及关键点
2.4.1 海底管道切割方案选择
涠洲11-4A至涠洲12-1双层管维修作业海域水深超过了42 米，潜水员一次下水作业时间不得超过 45分钟，有效作业时间非常短。而双层管破损段共需切割 6 道纵向口，4 道横向口（具体切割位置如图 5 所示），且管道内外夹层中充满了原油；切割工作量和难度非常大。
本次维修工程中，选用了横向电氧切割与冷切割相结合的方式，首先，从检测到的 2 个泄漏点向外各延伸 12 m，再分别延长 6. 6 m 和 1. 2 m 后，用冷切割爬管机对外管①②处（间距 1. 4 m）进行环向切割，然后用电氧切割技术沿纵向对外管③进行切割，剥离掉外管。切口平整、安全、可靠，达到了预定效果，开创了国内水下管道维修作业切割先例。①②③为外管切割位置；①②为切割口用水下冷切割法切割；③为切割口用水下电氧切割法切割。（a）外层管壁切割④为内管切割位置；采用水下冷切割法切割。（b）内层管壁切割图5 海管切割方案。
2.4.2 管端间距测量方法选取
替换段距离的测量精度对水下法兰连接维修至关重要. 测量精度达不到要求会直接造成水下连接器与法兰无法对接. 由于其管线在铺设时存在铺设应力以及受外力拖拉移位后也要产生内部应力，且在第一切割点内管切割完毕后，由于管线内部应力释放会使管线两端相对移位，两管端不在一条水平线上，增加了测量难度. 为此采用深水管道位姿测量仪进行测量，测量原理：测量工具分为3 个模块（如图6 所示）。 第1模块，测量结果界面显示和作业母船的操作；第 2 模块，下位机和拉绳绞盘；第 3 模块，检测拉绳、测量装置Ⅰ、Ⅱ。 第1模块与第2模块通过脐带缆传递信息，第 2 模块与第 3 模块通过电缆提供电力，通过数据线传递数据，3 个模块有机的结合，完成海底石油管道的测量. 根据仪器测量结果，参考吊出水面后的破损管线长度，结合经验修正，预制替换段管线长度。..............
3 结束语
实践证明，涠洲 11-4A 至涠洲 12-1 油田海底管道维修所采用的水下机械连接维修法安全可靠、维修成本相对低廉，在近海海底管道应急维修中是一种较为理想的油田海底管道复产方案.
参考文献:
[1] 潘东民, 周武章, 马洪新. 双层保温海底管道湿式修复方法[C]第三届石油天然气管道安全国际会议论文集. 北京,2009, 9: 12-18.
[2] 刘欣，刘红伟. 国内外原油海底管道的修复技术[J]. 石油库与加油站, 2011(6): 5-8.
[3] 焦向东, 周灿丰, 陈家庆, 等. 21 世纪海洋工程连接技术的挑战与对策[M]. 船舶焊接国际论坛论文, 2007,5: 23-27.
[4] 刘春厚, 潘东民, 高峰. 海底双重保温管道水下修复工程实例[J]. 中国海上油气工程, 2003, 15(6): 1-4.
[5] 王翎羽, 刘立名. 筒形基础在海底管道维修中的应用研究[J]. 中国海上油气工程, 2002, 14(1): 7-9.
[6] 刘春厚, 潘东民, 吴谊山. 海底管道维修方法综述[J]. 中国海上油气工程, 2004, 16(1): 60-62.
[7] 魏中格, 齐雅茹, 刘鸿升, 等. 海底管道维修技术[J]. 石油工程建设, 2002(8): 30-32.
[8] 周立强, 杨国庆.一种新型的管道连接技术[J]. 化工设备与管道, 2004(2): 15-19.
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