海底管道中机械复合管的实践应用

白文柱

【摘 要】社会的进步以及科技的发展，推动了我国海洋深水油气田的开发和发展。然而海洋深水油气田开发的过程中，水下生产系统难以对产生的油气进行降温和脱水处理，以至于海底管道需要在高温的条件下对含水原油加以输送。近些年来，机械复合管的应用为海底管道中应用，有着一定的应用优势。本文研究分析海底管道中机械复合管的实践应用时，首先分析了机械复合管和基本制造，其次分析了海底管道中机械复合管的基础安装，最后探讨总结了海底管道中机械复合管的应用前景。

【关键词】海底管道 机械复合管 实践应用

近些年来，海底管道内的腐蚀现象时有发生，海底管道内腐蚀失效的主要原因主要是原油中存在二氧化碳和硫化氢等气体。机械复合管作为一种管材，是新时代技术革命新生的一种产物，不仅仅可以将二氧化碳的腐蚀问题有效解决，同时也可以有效的解决硫化氢的腐蚀问题，并为我国海洋深水油气田的开发和发展带来了极大的综合效益。因此本文对海底管道中机械复合管的实践应用进行研究有一定的经济价值和现实意义。

1机械复合管的相关概述

机械复合管主要是借助于液压扩充法和弹性体挤压法机械制造工艺，进而使得两种不同的金属管相互结合，产生的一种新型管材。机械复合管的主要组成部分是不锈钢管和碳钢管，通过将外碳钢管高强度的特点加以利用，并借助于内不锈钢管相对较好的抗腐蚀性能，进而组成的一种机械复合管，关于截面的基础构造如图1所示。

图1 机械复合管界面的基础构造

2机械复合管设计的基本制造

机械复合管设计过程中，不仅仅要有着一定的设计制造标准，同时也要结合海上应用中对相关设计制造中的具体要求，进而做好机械复合管设计的基本制造。

机械复合管设计制造过程中，其复合管的标准就要保证和相关技术指标完全符合，部分外碳钢管的标准以及内不锈钢钢管的标准也有着一定的技术指标。

机械复合管设计制造的过程中，就要结合海上的实际情况，对于管道处理的相关要求，符合关内外管道接触面没有相互熔合的过程中，就要避免间隙中有空气和水分的进入，做好微小间隙的封焊和堆焊处理，并对坡口的型式进行优先设计，制造厂加工坡口中，做好现场的切割处理和实际的坡口打磨处理。在海上将现场切割过程中，做好堆焊管端的处理。封焊管端和堆焊管端的示意图如图2所示。

封焊管端示意图 堆焊管端示意图

图2 封焊管端和堆焊管端的示意图

弯曲性能指标测试过程中，就要使得海上安装过程中，对管道进行两次不同方向的一种弯曲，并在复弯曲后，避免不锈钢层面出现隆起的现象，通过对管道实际的安装条件进行模拟，进而做好弯曲试验，对复合管弯曲性能的指标进行测试。海底管道安装示意图如图3所示。

图3 海底管道安装示意图

3海底管道中机械复合管的安装和应用前景

3.1海底管道中机械复合管的安装

海底管道中机械复合管的安装过程中，主要是对钨极惰性气体保护焊接方法加以采用，同时也有气体保护金属极电弧焊方式。在实际焊接过程中，钨极惰性气体保护焊接方法有着较慢的焊接速度和较高的焊缝熔透率，对于焊接质量有着极大的保证。但是气体保护金属极电弧焊的方式，往往有着相对较快的焊接速度，焊缝过程中很容易产生未熔透的缺陷，对于焊缝的质量同样也难以得到根本上的保证。

焊接过程中，同样也有手工焊、自动焊以及半自动焊几种方式，焊缝对多种焊丝加以采用的过程中，就要保证焊缝的质量可以合理的控制，并借助于相关的试验，对过渡层焊丝以及相关的焊接工艺加以选用，避免裂纹的出现，做好节点外涂层的全面控制。

焊缝无损探伤检测的过程中，就要对常规的超声波检测技术加以采用，并借助于X射线成像的检测技术，对焊缝内没有缺陷的存在加以保证。船舶在海上安装的过程中，其海底管道主要是对铺管船的方式加以采用，进而实现的一种安装，由于焊缝检测站相对较多，常常使得焊接站的数量逐渐减少，对于焊接的速度产生一定的影响作用。

碳钢管铺设作业的过程中，通过对节点坡口进行打磨处理，并做好节点的对中处理，通过对焊缝进行检测，进而做好节点的防腐处理。铺管船的相关铺设速度控制的过程中，就要做好节点的基础焊接处理，并对焊缝的检测速度进行检测。复合管往往有着相对复杂性的焊接程序，同时也有着相对较大难度的焊缝检测，而铺设过程中，就要保证碳钢管的铺设速度明显大于铺设的实际速度。复合管铺设作业过程中，首先对节点坡口进行打磨处理，并保证节点的对中处理，通过做好焊接检测站的实际处理，最后做好节点防腐的全面处理和控制。

3.2海底管道中机械复合管的应用前景

复合管材料的采用，不仅仅有着较低的材料成本，同时近些年来也有着相对成熟的技术，在我国海上油气田开发事业的全面发展中，水下生产系统的开发不仅仅将海底管道中二氧化碳腐蚀以及硫化氢的腐蚀问题有效解决，同时也保证了较好的经济收益和社会效益。

总而言之，海上油气田项目海底管道中机械复合管的应用中，各项基础设施也在不断成熟发展着，并在国际间的全面合作中，实现了机械复合管的国产化生产和安装。

4结语

随着时代经济的飞速发展以及科技的进步，海底管道中机械复合管的实践应用中，更要不断的加强复合管生产商的技术制造水平，并提高海上安装承包商的实际施工水平。加强技术人员的培训工作，及时的改造船舶安装作业线，做好机械复合管的合理安装和检测，避免二氧化碳以及硫化氢气体对管道的腐蚀，并降低材料的生产成本，保证我国海上是油田开发行业有着更好的效益获得。

参考文献：

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