近岸段海管損傷的應急措施研究

王火平　梁光輝　成二輝　杜應軍

（中海石油（中國）有限公司深圳分公司）（海洋石油工程股份有限公司）

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近岸段海管損傷的應急措施研究

王火平*梁光輝成二輝杜應軍

（中海石油（中國）有限公司深圳分公司）（海洋石油工程股份有限公司）

摘要就番禺30-1近岸段海管發生泄漏為例，論述了海管損傷的應急搶修措施，包括成立應急小組、進行團隊建設、施工準備、損傷點查找、損傷情況評估、維修方案選擇、漏點修復和恢復生產等內容。

關鍵詞海管泄漏損傷修復應急措施

*王火平，男，1980年生，工程師。深圳市，518067。

番禺30-1海管近岸段水深變化極不規則，從起始點KP0.0至位置KP17.4（km）處海圖水深在8 m以內不均勻變化，其中KP9.75至KP11.5位置為攔門沙淺海灘，海圖水深在0～-0.5 m之間變化。

番禺30-1海管如果發生泄漏則按圖1海管應急搶修流程圖進行應急響應。

圖1　海管應急搶修流程

1應急搶修

1.1組建項目組

番禺30-1海管發生泄漏后，首先組建項目組進行應急響應。項目組由應急總指揮、項目經理、專家團隊、后勤小組、計劃小組、技術小組、采辦小組以及施工單位組成，見圖2組織機構圖。

1.2施工準備

項目組成立后，應立即開展應急搶修人員、設備及施工船舶的動員準備工作，并迅速將其動員至施工現場。與此同時，充分收集管線資料、運行參數、環境參數及泄漏情況，對泄漏位置進行預判，編制各種工況條件下的維修方案，根據不同的維修方案積極進行人員、設備、船舶和物料等的準備工作。

圖2　項目組組織機構

1.3漏點查找

準備工作：作為應急資源，直升機以及巡邏船隨時做好損傷點查找的準備；應急小組成員隨時待命。平臺及終端作為應急反應的具體實施位置，做好后勤保障等前期準備工作。結合番禺30-1海管近岸段的特點，珠海終端將作為后勤保障基地進行陸地支持。如果泄漏點發生在終端登錄處，也可以考慮將終端設施作為潛水支持平臺快速進行施工。

施工隊伍到達作業現場后，立即調集施工資源，開展漏點查找作業。根據生產壓力初步進行損傷點情況的判斷。如果壓降不明顯，則初步判斷為小漏或小損傷；如果壓降明顯，則初步判斷為大漏或大損傷；如果終端沒有壓力顯示，則可初步判斷為管道斷裂。

天然氣管線的泄漏會導致泄漏點附近可燃氣體濃度升高，在漏點查找的過程中應避免發生次生災害。如有必要則將泄漏的天然氣進行點燃處理。在天然氣濃度許可的情況下，直升機、巡邏船或者人員才可靠近事發點。在靠近時，應使用測爆儀等相關設備進行天然氣濃度的監測，確保人員設備的安全。如果采取點燃天然氣的方式，則應待火焰熄滅后靠近泄漏點，燃燒過程中不允許靠近。

1.4損傷點評估及維修方案選擇

確定泄漏點具體位置后，潛水員下水對泄漏點尺寸大小及附近海管的圓度進行詳細、反復測量，最終確定海管損傷類型。然后，根據損傷類型選擇合適的維修方案。

（1）管道小泄漏維修方法選擇

若泄漏點比較小，且漏點處無凹陷，則可采用安裝機械管卡進行修復。若有較小凹陷，可先將凹陷面切除，然后再安裝機械管卡進行修復。對于凹陷面較大的情況，可先安裝機械管卡臨時復產，再選擇合適的時機切割并更換泄漏管段進行永久修復。管道小泄漏維修方法選擇流程參見圖3。

圖3　管道小泄漏維修方法選擇

（2）管道局部破損維修方法選擇

對于局部大面積破損的泄漏點，若軸向破損尺寸較小，仍然可以采用機械管卡進行修復；若軸向破損尺寸較大，則可根據破損尺寸特制管卡進行修復。若泄漏點有凹陷，可考慮先將凹陷面切除，然后再進行修復工作；若凹陷較大，無法切除，則采用切除泄漏管段、更換短節的方式進行永久修復。管道局部破損維修方法選擇流程參見圖4。

圖4　管道局部破損維修方法選擇

（3）管線極大范圍破損的維修方法選擇

若管線出現極大范圍的破損情況，則采用切除破損管段、更換短節的方式修復，其流程見圖5。

圖5　管線極大范圍破損維修方法選擇

1.5漏點維修

根據損傷點的類型不同，采取不同的漏點維修方式。漏點維修的方法有機械管卡修復、平管起吊修復以及水下機械連接器修復。

機械管卡修復適用于管道小泄漏和局部破損類型。對于有凹陷面的漏點，應先考慮將凹陷面切除，然后再進行機械管卡修復。此外，若采用國外的結構管卡，其密封材料的密封性能和耐腐蝕性都比較好，管卡安裝完成后能正常運行20～25年時間，因此不需要再進行永久修復工作。對于國內管卡，由于其密封膠條的耐腐蝕性相對較差，若考慮管卡長時間運行導致密封膠條失效，進而導致管卡泄漏的風險，則需要選擇合適的施工時機進行永久修復工作。

平管起吊修復技術對船舶要求相對較高，需要在船舷一側布置三臺（或三臺以上）舷吊，且施工船舶需要具備一定的吊裝能力。由于番禺30-1海管登陸段管線水深較淺，大型施工船舶無法進入施工現場，需要吃水深度較淺的船舶資源，而小型施工船舶沒有浮吊能力或吊裝能力有限，需要對其進行改造。

機械連接器用來連接管線，其一端采用機械式的壓緊密封與管線連接，另一端的法蘭面與工業標準法蘭或其他設備連接，這樣避免了焊接。機械連接器能夠滿足管線的設計及試驗載荷。機械連接器屬于成熟的海底管道連接產品，在國內外已經有了廣泛的應用。

機械連接器維修特點：（1）機械連接器屬于濕式非焊接形式的海管維修設備，適合于各類海區、水深的作業要求；（2）因為不需要焊接，所以不需要第三方檢驗合格的焊接程序和焊工；（3）不需要特種船舶等設備；（4）具有一定量的長度調節功能；（5）雖然不能保證原有管道的整體性能不變，但可以提供足夠的機械強度和可靠性。

1.6恢復生產

應急恢復階段分為恢復應急前狀態、海管復產、應急結束、評估、總結等幾個階段。如果由于損傷較大導致海管進水，則需要進行清管試壓、干燥惰化。

2永久修復

在管道泄漏點應急修復過程中，可能會余留一些問題未能解決。例如，漏點處凹陷較深、凹陷面過大、無法切除等。這些問題常導致修復后管道無法正常運行，且通球也將受到影響，因此還要對漏點進行永久修復。應急修復過程中常采用機械管卡進行修復。由于國內機械管卡密封膠條的性能與國外相比還有較大差距，尤其是耐腐蝕性能比國外同類產品差，因此采用國內機械管卡修復后，隨著管卡運行時間的增長，管卡密封膠條失效進而導致泄漏的風險也越來越大。為了規避該風險，機械管卡修復后，應選擇合適的施工時機對泄漏點進行永久修復。

永久修復的方法通常是在漏點處焊接隔離套筒、更換臨時管卡為永久管卡或更換泄漏管段。此外，為了保證永久修復的質量，應盡量采用焊接的形式更換泄漏管段，因此需要通過營造干式環境來實現。焊接隔離套筒永久修復法在番禺30-1海管近岸段永久修復項目中成功地進行了應用。采用焊接隔離套筒永久修復法需要有干式艙，或者以構筑圍堰的方法在漏點位置形成干式環境，這樣才能為焊接提供必要條件。

參考文獻

[1]劉春厚，潘東民，吳誼山.海底管道維修方法綜述[J].中國海上油氣，2004，16（1）：59-62.

[2]侯濤，安國亭．海底管道損傷處的修復方法[J]．海洋工程，2003，214：40-43．

Research of Emergency Measures for Coastal Subsea Pipeline Damage

Wang Huoping Liang Guanghui Cheng Erhui Du Yingjun

Abstract：Taking the leakage of the 30-1 coastal subsea pipeline in Fanyu as an example,the emergency measures for subsea pipeline are discussed,which include the establishing of the emergency response team,the team building,the construction preparation,the searching for the damage spot,the damage assessment,the selection of the maintenance strategy,the repair of the leakage point as well as the production recovery and so on.

Key words：Subsea pipeline; Leakage; Damage; Repair; Emergency measure

收稿日期：（2015-07-17）

中圖分類號TQ 055.8+1

DOI：10.16759/j.cnki.issn.1007-7251.2016.04.013