海底油氣管道是什麽樣的？
海管是鋪（pù）設在海底，連續輸（shū）送油、氣、水的管道。打個（gè）比方（fāng）：海上的（de）油氣設施都是一個個有價值的（de）“點”，隻有通過油氣管道這樣的“線”將“點（diǎn）”連接（jiē），才能構成完（wán）整的係（xì）統，發揮生產係統的整體價（jià）值（zhí）。海底管道主要有平管（guǎn）、膨脹彎管（guǎn）、立管等種類。海底平管平鋪於海底，是海底油氣輸送的主力軍。膨脹彎管用（yòng）於連接海（hǎi）底平管與立管（guǎn）。受（shòu）海（hǎi）水溫（wēn）差的影響，鋼管存在著熱脹冷縮（suō）的現（xiàn）象，膨脹彎管可以補償海管長度的（de）變化。立管（guǎn）是海底（dǐ）處於（yú）垂直狀態的（de）管道，連接（jiē）海底（dǐ）平管與（yǔ）海上的生產設施。深（shēn）水區立管通常以自由狀（zhuàng）態立於（yú）水中，例如頂部預張力立管（TTR）、鋼懸鏈（liàn）立管（SCR）、柔（róu）性立管、塔式立管等（děng）。另外，跨接管也必不可少，它是連接采油樹與生產管匯的。根據油田產出物（油、氣、水）和產量的不同，選擇相應管徑和結構的海管，理論上產量越大，管徑越粗。
為了防止深水低溫高壓形成的水合物堵（dǔ）塞海管，需（xū）要使用保溫管道；而海上稠油需在平台加熱後輸送，所以需要采用熱油輸送（sòng）工藝和保溫管道結構。電伴熱海管就給海管加上了“暖寶寶”。為了增加管道的穩定性，混凝土配重海管應運而（ér）生（shēng）。
海管的材質不同決定了海管的生產成本、抗侵蝕能力、重力要求以及（jí）在焊接時的性能。目前一般采用碳鋼API 5L X56及以上。
有哪些鋪設（shè）海底管道的方法？
完成一條海底管道，設計考慮（lǜ）因素繁多，而安裝施工更是（shì）要（yào）克服千難萬險。首先是作（zuò）業環（huán）境（jìng）處於海洋，不僅作業空間嚴重受限，海況的複雜多變也會給正（zhèng）常施（shī）工帶來極大的挑戰。另外，海底（dǐ）環境複雜，並非一馬平川，它由各種地形地貌組成，例（lì）如高聳的海山、起伏的（de）海（hǎi）丘、綿長的（de）海嶺、深邃的海溝等等（děng）。我們並（bìng）不能像在陸地上鋪設管道那樣改造海底的地貌，所以無（wú）論在設計（jì）還是（shì）施工過程中，鋪設海底管道考慮的（de）因素就（jiù）非常複雜了。海底低溫、高壓、高鹽度、暗流湧動（dòng），水合物阻塞、管道腐（fǔ）蝕（shí）、衝擊損耗等難題會持續存在。這（zhè）些問題的同時存在（zài）使得鋪設海底油氣管道不僅是工程難題，同時又是科學難題。
那麽，海底管道是如何鋪成的呢（ne）？對於施工作業而言（yán），水深是最大的（de）影響因素，根據水（shuǐ）深（shēn）不同，鋪管作業迥異。
（1）離岸近、水淺的地方，可以用絞車直（zhí）接將海（hǎi）管（guǎn）拉上陸地（dì）。
（2）淺（qiǎn）海區、離岸遠的地方可以通（tōng）過（guò）鋪管（guǎn）船一邊下放、一邊（biān）焊接的方（fāng）式鋪管。主（zhǔ）要采用S-Lay（S型鋪設法）：海（hǎi）底管道通過船尾的托（tuō）管架入水，形成S形曲線（xiàn）鋪入海底。在鋪管作業（yè）過程（chéng）中，船上需要有3樣神器（qì）——張緊器（qì）、托管（guǎn）架和焊接作業線。張緊器用來固定海管，像是一個（gè）大夾子夾住海管。托管架則用來控製海管（guǎn）的鋪（pù）設方向。此外，受海上作業空間限製，鋪設海管（guǎn）需要一支專業的船隊相互配合完成施工，成本也要比同等情況下的陸地高出1～2倍。
（3）在深水區進行鋪管作業，水深增加，導致施（shī）工難度呈指數級增長。海管長度增加，導致（zhì）重量增加，需要鋪管船承受更大的張力，此時采用J-Lay方式施工。J-Lay（J型鋪（pù）設法）：海管以接近垂（chuí）直的形態離開鋪管船，沿垂彎段向（xiàng）下，直至鋪入（rù）海底，管線整體呈“J”型，適用於幾百米至幾千米的深海區域。
（4）隨（suí）著新技術的不（bú）斷發展，海上鋪管作業形式也再不斷進步。對（duì）於管徑小、強度稍弱（ruò）的海管，可以在（zài）陸地上製造好直接卷於滾筒上，使（shǐ）用鋪管船運至海上鋪設（shè），這種作（zuò）業方式稱為Reel-Lay（卷管式鋪管作業（yè））。目前，卷管式鋪管船（chuán）可以（yǐ）分為水平式和垂直式（shì）兩種。水平式卷管鋪管船，其轉動軸垂直（zhí）於鋪管（guǎn）船甲板，采用S型鋪設（常用於淺水），常用於鋪設（shè）臍帶纜；而垂直（zhí）式卷管鋪管船，其轉動軸與鋪管船甲板保持水平（píng），采（cǎi）用（yòng）J型鋪設，常用於深水。當然最終選擇哪種作業方（fāng）式，不僅要考慮水深，還（hái）要結合作業（yè）周期（qī）、作（zuò）業成本等綜合因素。
海管在海底的鋪設步驟
以最常（cháng）見的S型鋪管作業方（fāng）式為例，詳（xiáng）細介紹海底管道是（shì）如何建成的。
（1）準備階段。準備（bèi）階段包（bāo）括鋪管船就位（wèi）、安裝托管架、倒海管、海管（guǎn）起始連接以及安裝海管（guǎn）的（de）起始（shǐ）封頭。淺水區一般將（jiāng）起始接頭固定在導管架上，然後開始鋪管，這種方（fāng）法比較經濟。
（2）海管焊接作業（yè）。海管需要被一根一根焊接在一（yī）起，然後下放（fàng）到海底。焊接工序至關重要：通過滾輪輸送至加工車間（jiān），然後進行坡口（kǒu）加工、管端消磁、管段（duàn）預熱、焊口組（zǔ）對、各種焊接（封底焊（hàn）、填充焊、內部焊、蓋帽焊）、無損探傷、噴砂、塗覆密封（fēng）、發泡等十幾項工序。
（3）海管入水。鋪管船向前移船，海（hǎi）管入水。海管管端（duān）到達著泥點後，邊（biān）焊接（jiē）邊鋪設，進入正常鋪管作業階段。當鋪管過程中（zhōng）遭遇（yù）惡劣天氣，或是突發其他意外情況影響到鋪設海管正常作業時，需（xū）要臨時棄管。棄管（guǎn）時（shí）要焊接臨（lín）時（shí）棄管頭，通過A/R絞車鋼絲連接。
（4）結束平鋪管段作業。在海底管線鋪設到立管安裝位置附近時，結束鋪設作業，與棄管作業步（bù）驟相同。
（5）立管、膨脹彎的連接。海管平鋪（pù）段作業（yè）結束，此時需要水下測（cè）量平鋪段海管與立管之間的距離，定（dìng）製膨脹彎管。膨脹（zhàng）彎（wān）管采用法蘭連接的方式。淺水區域可以人工潛水進行後續連接工作，水深大於50米時，采用飽和潛水作（zuò）業。
（6）海管清管試壓、排水（shuǐ）。完（wán）成所有管線連接後，需要進行（háng）清管試壓的工作。清管（guǎn）作（zuò）業（yè）是為（wéi）了清洗管內壁、測（cè）量管線是否有屈曲變（biàn）形。常用的儀器是清管器。試驗壓力一般需要超過設計壓力（lì），以測（cè）試水下連接點是否泄漏，之後對海管進行排水（shuǐ）或幹燥作業。
（7）海管保護和固定。海管沉放到海（hǎi）底後，波浪、海（hǎi）流以及附近船舶拋錨都（dōu）會危及（jí）到海管的安全，影響最為（wéi）嚴重的是漁業活（huó）動，漁船（chuán）拋錨、漁網破壞法（fǎ）蘭連接點等等（děng），所以需（xū）要采取一定的保（bǎo）護措施：①針對平管段，可以采用挖溝機挖溝掩埋。方法是挖溝機下放至海底，騎放（fàng）在海管上，抬起（qǐ）海管，開始挖溝，像是耕田（tián）用的犁，深度為1～2米，然後掩埋回填。②采（cǎi）用水泥（ní）墊塊、固定壓塊等保護措施。水泥墊塊、固定壓塊等製造、鋪設成本高，因此隻在立管、膨脹彎管等連接處（chù）使用。
（8）管道修複。即使保護再周全，也難以完全杜絕（jué）海管發生堵塞、泄露，失效的情況。一旦（dàn）發生海管堵塞，可以先（xiān）使用（yòng）清管球進行清管作業。對於海管發生腐蝕、泄漏或清管球不能疏通的管段，采取切斷（duàn）破損海管，重新更換連接。水深較淺區域，可以打撈上來重新焊（hàn）接。海水較深區域，采用ROV水下作業，切斷海管（guǎn），使用法蘭、卡箍等機械方式連接。至（zhì）此（cǐ），一條完整的海管鋪設作業順利結束。
我國海底管道產業（yè）起步較晚（wǎn），但經過（guò）20餘年的發（fā）展，我國海底管（guǎn）道鋪設（shè）能力取得了長足的進步（bù）。據統計，我國海洋石油已經建成了81個油氣（qì）田，鋪設的海（hǎi）洋管道（dào）長度超過6000公裏（lǐ）。
鋪管船
鋪管船是海底管道施（shī）工的重要工具，在（zài）海洋設施建造方麵起著舉足輕重的作（zuò）用。鋪管船的形式較為（wéi）多樣，既有純粹的鋪管船，也有起重能力超強的起重鋪管船；從船體（tǐ）上看（kàn），有駁（bó）船式、普通（tōng）船型式和半潛式（shì）。
目前CNOOC已經具（jù）備7艘專業鋪管船，分別是HYSY201、HYSY 202、藍疆、濱海109、HYSY286、HYSY289和HYSY291。HYSY201是我國首（shǒu）條深水鋪管起重船，具有三條（tiáo）作業線，一條主線兩條輔線。其餘鋪管船均為單作業線，並且作業線均在（zài）右舷。我國現（xiàn）有的鋪管船（chuán）均采用S型鋪管法。
目前國內淺水（shuǐ）區（qū）域開發日趨飽和，未來趨勢是（shì）向（xiàng）南海深（shēn）水發展。相比而（ér）言，美國（guó）墨西哥灣、北非和巴西水域（yù）水深較深，相關企業很早（zǎo）就開展了深水技術的研究，這些（xiē）國家深水鋪管技術已經較為成熟。而中國海（hǎi）洋油（yóu）氣事業一直集中於淺水，作業階段（duàn）S-Lay鋪管技術應（yīng）用較多。隨著近幾（jǐ）年張緊器（qì）扭矩能力的提升，S-Lay鋪管水深作業能力在不斷進步，但Reel-Lay和J-Lay施工技（jì）術才是開發深水重點（diǎn）研究的方向。（文：孟（mèng）偉 來源：《石油知識》）
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