施工船舶拋錨作業對海底管道的影響研究

王希清

摘 要：拋錨作業可能會撞擊海底管道，這是一種偶然發生的事件，海底管線因碰撞而發生損壞是其面臨的主要安全威脅。但是這對于該管道的安全運行造成了一定的破壞與影響。文章中分析了拋錨作業撞擊海底管道后所采取的相關措施，以及拋錨作業撞擊海底管道的機率，為進一步探討提高探究海底管道在偶然發生時所帶來的影響。

關鍵詞：拋錨作業 海底管道 影響研究

在近海油、氣開發工程中的重要組成部分是海底管道，近年來隨著近海石油的越來越快速的發展，海底管道以大范圍應用于我國海洋石油工業方面，它已經連續輸送大量油、氣，海底管道運輸方式最可靠、最經濟、最安全和最高效，它已成為海上油、氣田開發生產系統的重要組成部分，施工船舶在錨泊作業過程中對海底管道的安全危害主要有：拋錨作業時發生脫錨事故時錨撞擊海底管道；拋錨時發生錨鏈斷裂事故時錨鏈撞擊海底管道，該問題都會對海底管道的安全問題造成影響，文中就對于拋錨作業對海底管道的影響進行分析與研究。

1.管道區域的拋錨方法

施工船舶拋錨作業過程中，根據拋錨用途的不同，其拋錨方法主要有以下幾種：①停泊拋錨，這主要是在船舶裝卸貨物、檢疫、等泊位、避風、候潮等情況下，這種情況下一般要求船舶在錨地區域拋錨停泊，其常用的一種拋錨方式是單拋錨方式，其主要應用于錨地水域開放、船舶有足夠旋回區域、風流不大的情況下，具體的出鏈長度是根據停泊時間長短、風流大小、海底底質、水深來進行確定；②輔助船舶操縱用錨，船舶在受限水域航行時，有時會應用拋錨的方法協助轉向或者掉頭，靠離泊位時，應用拋錨的方式來對船首的航向進行控制，并要控制船身或者是剎減船速，也可以在后退的過程中起到穩住船首的作用；③應急用錨，在一些緊急情況下，可以通過拖錨的方式剎減船速，防止出現碰撞或者是有效減少碰撞的損失，對于在大風浪中航行的船舶，如果是頂浪滯航的方法在航行，可以拋錨并出適當長度的錨鏈，以便于有效增加船舶的漂泊阻力，來起到控制船首的作用，并且對于船舶抵抗大風浪具有一定的輔助作用，從而保證航行安全。

2.海中石油平臺附近臨時拋錨避碰注意事項

在海中石油平臺附近進行臨時拋錨時，要想有效的避免海底管道的碰撞，應該注意以下的注意事項：①船舶與外力的夾角要盡量的小，為了有效的避免走錨事件，錨泊是其船舶應該處于頂風、頂流或者是風流合力的方向，船首尾之間與合力之間的夾角應該盡量的小，不能超過15度，如果其夾角過大，錨鏈所承受的負荷值過大，容易導致錨鏈出現斷裂事故；②拋錨過程中船的余速應該盡量的小，對拋錨時船舶的余速應該予以嚴格控制，否則容易出現鏈過快剎不住的現象，導致出現錨機損壞、丟錨及斷鏈事故，通常情況下，主機停車之后船舶對地稍有退速時是拋錨的最佳時機。在拋錨的過程中應該注意保證一定的出鏈長度，以便于錨泊船具有足夠的系留力，出鏈過長或者過短都對安全錨泊不利，不僅難以保證船舶的安全，還容易導致海底管道的損壞。

3.平臺拖航帶技術對海底管道的影響

應急拋錨作業可能會對海底管道造成的很多損害問題，它會引起海底管道發生泄漏問題，進而會使泄漏事故造成其他嚴重的危害后果，這種危害有可能達到災難性，對于海底管道造成非常大的危害。發生泄漏危害主要有：①確保人身的安全問題，對于天然氣管道泄露出來的天然氣很有可能會被點燃而引起爆炸問題，發生此類問題很有可能對管道內的工作人員的造成人身生命安全危害。②避免海水不受污染。在海中海水很有可能受到油氣污染后，這樣會將減低它的質量問題，進而使水中的植物、藻類、魚類及其海洋哺乳動物的生存問題受到影響，對沿海周圍環境造成污染，也可能影響到人類活動環境。③避免經濟損失問題。對于石油的停產問題將會給石油公司和國家帶來經濟上的損失。而另一方面會是使我國的沿岸鹽業，漁業的生產造成一定的影響。對于海底管道的維修問題困難比較大，因為管道工作大多都在水下，維修花費時間長，所以，在海底管道泄漏所造成的后果是極其嚴重的。進一步為了防止海底管道破裂所以引發的管道泄漏問題，從而保證管道安全順利地輸送油氣，防止損害而帶來的經濟損失，進一步保障海上航行安全及其有關海洋生態環境的不斷發展，從而進一步提高海底管道運送石油天然氣的經濟效益。

4.錨撞擊海底管道概率分析

從一般來講，受到拋錨作業的影響海底管道主要是處于漁場區域以及航道周圍和鉆井平臺的作業區域附近，進而將錨泊作業分為兩個方面，一方面為一般船運的拋錨作業和鉆井平臺的拋錨作業腔旁通的作用下，將采取一定措施讓困油容積變小時進而與排出腔連通，從而增大時與吸入腔連通，所以這樣可以使因困油而產生的弊端就可以有效地消除。主要的方法有：卸壓孔法、斜齒輪、人字齒卸壓槽法、卸壓槽法、修正齒形法。在服務船在開始進入鉆井平臺作業區域時進行錨泊作業時，有很多原因可能會造成操作失誤等影響會出現脫錨的事件。在為錨墜落時與海底管道相互撞擊的概率為：P=NiPi1Pi2，其中P表示第i個錨脫錨撞擊海底管道的概率；Ni表示該錨拋錨的次數；Pi1表示該錨因操作失誤導致脫錨的概率；Pi2表示該錨脫錨以后掉落在管道上方或管道上多個概率；表示錨的標號。而在海底管道一般船運中造成管道撞擊的概率為：P=NPi1Pi2 ，P表示某錨鏈和管道發生撞擊的概率；N表示作業年數；P1i表示錨鏈1年斷裂的概率；P2i表示斷裂以后撞擊管道的概率。

5.拋錨過程中的重大風險源管控

在一般情況下，拋錨點與海底管道的距離越遠，錨撞擊管道的機率就越小，因此海底管道受到錨撞擊的風險也就進一步減低；拋錨作業與海底管道可能撞擊的各個方面的因素，對于海底管道的拋錨作業主要影響方面：①受到天氣情況的影響，在不好的天氣情況下工程船舶有可能會發生遛錨或錨鏈發生斷裂問題。②漁民在捕撈魚時所使用的工具有可能會撞擊與拖拉海底管道。③在海上由于各種航行船舶在避讓的過程中等發生突發狀況時所采取的拋錨作業，有可能會影響到海底管道發生撞擊問題。④由于船員突發的操作失誤，所導致脫錨問題，這樣也會使海底管道受到影響。綜上所述，要盡量避免人為地不合理操作以及自然災害帶來的破壞。endprint

對于海底管道合理鋪設問題是非常重要的問題之一。海底管道的合理鋪設能夠進一步提高海底管道的安全性，以及進一步減少海底管道海床運動、遭受地震、漁網拖掛和墜物的撞擊等問題出現后所造成損害率。所以在進行海底管道鋪設施工的過程中建議，盡量避開地震烈度較高、沖淤嚴重和海床起伏較大的區域以及漁業繁忙區和船運航道等危險地區，盡量選擇在海底地形平坦的區域中，以防止出現危險事件；對于海底管道的設計要合理。進而防止海底管道失效，海底管道設計環節最主要就是防止海底管道失效。在設計活動中要結合實際的情況，海底管道強度要進行仔細的檢測設計，盡可能有效的避免建筑物撞擊對管道所造成的損害。在設計管道中要采用混凝土配重進行管道外部的防護功能，進而合理設計管線埋深。防止拋錨作業撞擊海底管道的最主要環節就是合理設計管線深埋，這樣可以有效防止漁網拖掛和墜落物體等外物對海底管道所造成的機械損傷；對于合理設計要注意以下問題：盡可能采用標準化和直管系的管子構件，減少用套方式進行連接，嚴謹使用卷邊的法蘭連接；要盡可能的減少管路沿線可拆接頭的數量，以避免因為應力集中問題所導致的失效腐蝕嚴重；應盡量減少或避免采用異種金屬管子構件的組合，實在不能防止時，要使用金屬電絕緣以及采取犧牲陽極保護等方法，盡可能防止接觸腐蝕；現場不能選用粗制濫造管配件，一定采用規范化的異型管進行配件。

進入二十一世紀以來，在現代社會我國的石油天然氣問題在急速的發展，并且帶動了經濟的不斷發展。近年來我國原油對外依存度達到57.9%，天然氣對外依存度達到30%。作為重要的能源礦產和戰略性資源油氣資源這直接關系到國家的能源供給和我國經濟的發展問題。所以，國家要高度重視對石油及天然氣的開采工作，進一步迅速發展我國的近海石油及天然氣工業，在近海石油及天然氣的開采運營中海底管道得到了大范圍的使用，所以我國要加大對于海底管道的發展工作，進一步發展節約型海底管道的建設，這樣會使經濟進一步發展，也為我國的經濟發展打下了一定的基礎。

參考文獻：

[1]龔少軍.大風浪中偏蕩及波浪對出鏈長度的影響的估算[J].南通航運技術學院學報，2011（01）.

[2]王志明.對錨泊船舶的事故原因及其防范對策的探究[J].世界航運工程， 2012（09）.[3]謝麗婉.海底管道結構完整性數字化管理系統[J].中國石油大學海洋油氣裝備與安全技術研究中心，2012（08）.endprint

對于海底管道合理鋪設問題是非常重要的問題之一。海底管道的合理鋪設能夠進一步提高海底管道的安全性，以及進一步減少海底管道海床運動、遭受地震、漁網拖掛和墜物的撞擊等問題出現后所造成損害率。所以在進行海底管道鋪設施工的過程中建議，盡量避開地震烈度較高、沖淤嚴重和海床起伏較大的區域以及漁業繁忙區和船運航道等危險地區，盡量選擇在海底地形平坦的區域中，以防止出現危險事件；對于海底管道的設計要合理。進而防止海底管道失效，海底管道設計環節最主要就是防止海底管道失效。在設計活動中要結合實際的情況，海底管道強度要進行仔細的檢測設計，盡可能有效的避免建筑物撞擊對管道所造成的損害。在設計管道中要采用混凝土配重進行管道外部的防護功能，進而合理設計管線埋深。防止拋錨作業撞擊海底管道的最主要環節就是合理設計管線深埋，這樣可以有效防止漁網拖掛和墜落物體等外物對海底管道所造成的機械損傷；對于合理設計要注意以下問題：盡可能采用標準化和直管系的管子構件，減少用套方式進行連接，嚴謹使用卷邊的法蘭連接；要盡可能的減少管路沿線可拆接頭的數量，以避免因為應力集中問題所導致的失效腐蝕嚴重；應盡量減少或避免采用異種金屬管子構件的組合，實在不能防止時，要使用金屬電絕緣以及采取犧牲陽極保護等方法，盡可能防止接觸腐蝕；現場不能選用粗制濫造管配件，一定采用規范化的異型管進行配件。

進入二十一世紀以來，在現代社會我國的石油天然氣問題在急速的發展，并且帶動了經濟的不斷發展。近年來我國原油對外依存度達到57.9%，天然氣對外依存度達到30%。作為重要的能源礦產和戰略性資源油氣資源這直接關系到國家的能源供給和我國經濟的發展問題。所以，國家要高度重視對石油及天然氣的開采工作，進一步迅速發展我國的近海石油及天然氣工業，在近海石油及天然氣的開采運營中海底管道得到了大范圍的使用，所以我國要加大對于海底管道的發展工作，進一步發展節約型海底管道的建設，這樣會使經濟進一步發展，也為我國的經濟發展打下了一定的基礎。

參考文獻：

[1]龔少軍.大風浪中偏蕩及波浪對出鏈長度的影響的估算[J].南通航運技術學院學報，2011（01）.

[2]王志明.對錨泊船舶的事故原因及其防范對策的探究[J].世界航運工程， 2012（09）.[3]謝麗婉.海底管道結構完整性數字化管理系統[J].中國石油大學海洋油氣裝備與安全技術研究中心，2012（08）.endprint

對于海底管道合理鋪設問題是非常重要的問題之一。海底管道的合理鋪設能夠進一步提高海底管道的安全性，以及進一步減少海底管道海床運動、遭受地震、漁網拖掛和墜物的撞擊等問題出現后所造成損害率。所以在進行海底管道鋪設施工的過程中建議，盡量避開地震烈度較高、沖淤嚴重和海床起伏較大的區域以及漁業繁忙區和船運航道等危險地區，盡量選擇在海底地形平坦的區域中，以防止出現危險事件；對于海底管道的設計要合理。進而防止海底管道失效，海底管道設計環節最主要就是防止海底管道失效。在設計活動中要結合實際的情況，海底管道強度要進行仔細的檢測設計，盡可能有效的避免建筑物撞擊對管道所造成的損害。在設計管道中要采用混凝土配重進行管道外部的防護功能，進而合理設計管線埋深。防止拋錨作業撞擊海底管道的最主要環節就是合理設計管線深埋，這樣可以有效防止漁網拖掛和墜落物體等外物對海底管道所造成的機械損傷；對于合理設計要注意以下問題：盡可能采用標準化和直管系的管子構件，減少用套方式進行連接，嚴謹使用卷邊的法蘭連接；要盡可能的減少管路沿線可拆接頭的數量，以避免因為應力集中問題所導致的失效腐蝕嚴重；應盡量減少或避免采用異種金屬管子構件的組合，實在不能防止時，要使用金屬電絕緣以及采取犧牲陽極保護等方法，盡可能防止接觸腐蝕；現場不能選用粗制濫造管配件，一定采用規范化的異型管進行配件。

進入二十一世紀以來，在現代社會我國的石油天然氣問題在急速的發展，并且帶動了經濟的不斷發展。近年來我國原油對外依存度達到57.9%，天然氣對外依存度達到30%。作為重要的能源礦產和戰略性資源油氣資源這直接關系到國家的能源供給和我國經濟的發展問題。所以，國家要高度重視對石油及天然氣的開采工作，進一步迅速發展我國的近海石油及天然氣工業，在近海石油及天然氣的開采運營中海底管道得到了大范圍的使用，所以我國要加大對于海底管道的發展工作，進一步發展節約型海底管道的建設，這樣會使經濟進一步發展，也為我國的經濟發展打下了一定的基礎。

參考文獻：

[1]龔少軍.大風浪中偏蕩及波浪對出鏈長度的影響的估算[J].南通航運技術學院學報，2011（01）.

[2]王志明.對錨泊船舶的事故原因及其防范對策的探究[J].世界航運工程， 2012（09）.[3]謝麗婉.海底管道結構完整性數字化管理系統[J].中國石油大學海洋油氣裝備與安全技術研究中心，2012（08）.endprint