近岸段海管损伤的应急措施研究

王火平　梁光辉　成二辉　杜应军

（中海石油（中国）有限公司深圳分公司）（海洋石油工程股份有限公司）



近岸段海管损伤的应急措施研究

王火平*梁光辉成二辉杜应军

（中海石油（中国）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近岸段海管发生泄漏为例，论述了海管损伤的应急抢修措施，包括成立应急小组、进行团队建设、施工准备、损伤点查找、损伤情况评估、维修方案选择、漏点修复和恢复生产等内容。

关键词海管泄漏损伤修复应急措施

*王火平，男，1980年生，工程师。深圳市，518067。

番禺30-1海管近岸段水深变化极不规则，从起始点KP0.0至位置KP17.4（km）处海图水深在8 m以内不均匀变化，其中KP9.75至KP11.5位置为拦门沙浅海滩，海图水深在0～-0.5 m之间变化。

番禺30-1海管如果发生泄漏则按图1海管应急抢修流程图进行应急响应。

图1　海管应急抢修流程

1应急抢修

1.1组建项目组

番禺30-1海管发生泄漏后，首先组建项目组进行应急响应。项目组由应急总指挥、项目经理、专家团队、后勤小组、计划小组、技术小组、采办小组以及施工单位组成，见图2组织机构图。

1.2施工准备

项目组成立后，应立即开展应急抢修人员、设备及施工船舶的动员准备工作，并迅速将其动员至施工现场。与此同时，充分收集管线资料、运行参数、环境参数及泄漏情况，对泄漏位置进行预判，编制各种工况条件下的维修方案，根据不同的维修方案积极进行人员、设备、船舶和物料等的准备工作。

图2　项目组组织机构

1.3漏点查找

准备工作：作为应急资源，直升机以及巡逻船随时做好损伤点查找的准备；应急小组成员随时待命。平台及终端作为应急反应的具体实施位置，做好后勤保障等前期准备工作。结合番禺30-1海管近岸段的特点，珠海终端将作为后勤保障基地进行陆地支持。如果泄漏点发生在终端登录处，也可以考虑将终端设施作为潜水支持平台快速进行施工。

施工队伍到达作业现场后，立即调集施工资源，开展漏点查找作业。根据生产压力初步进行损伤点情况的判断。如果压降不明显，则初步判断为小漏或小损伤；如果压降明显，则初步判断为大漏或大损伤；如果终端没有压力显示，则可初步判断为管道断裂。

天然气管线的泄漏会导致泄漏点附近可燃气体浓度升高，在漏点查找的过程中应避免发生次生灾害。如有必要则将泄漏的天然气进行点燃处理。在天然气浓度许可的情况下，直升机、巡逻船或者人员才可靠近事发点。在靠近时，应使用测爆仪等相关设备进行天然气浓度的监测，确保人员设备的安全。如果采取点燃天然气的方式，则应待火焰熄灭后靠近泄漏点，燃烧过程中不允许靠近。

1.4损伤点评估及维修方案选择

确定泄漏点具体位置后，潜水员下水对泄漏点尺寸大小及附近海管的圆度进行详细、反复测量，最终确定海管损伤类型。然后，根据损伤类型选择合适的维修方案。

（1）管道小泄漏维修方法选择

若泄漏点比较小，且漏点处无凹陷，则可采用安装机械管卡进行修复。若有较小凹陷，可先将凹陷面切除，然后再安装机械管卡进行修复。对于凹陷面较大的情况，可先安装机械管卡临时复产，再选择合适的时机切割并更换泄漏管段进行永久修复。管道小泄漏维修方法选择流程参见图3。

图3　管道小泄漏维修方法选择

（2）管道局部破损维修方法选择

对于局部大面积破损的泄漏点，若轴向破损尺寸较小，仍然可以采用机械管卡进行修复；若轴向破损尺寸较大，则可根据破损尺寸特制管卡进行修复。若泄漏点有凹陷，可考虑先将凹陷面切除，然后再进行修复工作；若凹陷较大，无法切除，则采用切除泄漏管段、更换短节的方式进行永久修复。管道局部破损维修方法选择流程参见图4。

图4　管道局部破损维修方法选择

（3）管线极大范围破损的维修方法选择

若管线出现极大范围的破损情况，则采用切除破损管段、更换短节的方式修复，其流程见图5。

图5　管线极大范围破损维修方法选择

1.5漏点维修

根据损伤点的类型不同，采取不同的漏点维修方式。漏点维修的方法有机械管卡修复、平管起吊修复以及水下机械连接器修复。

机械管卡修复适用于管道小泄漏和局部破损类型。对于有凹陷面的漏点，应先考虑将凹陷面切除，然后再进行机械管卡修复。此外，若采用国外的结构管卡，其密封材料的密封性能和耐腐蚀性都比较好，管卡安装完成后能正常运行20～25年时间，因此不需要再进行永久修复工作。对于国内管卡，由于其密封胶条的耐腐蚀性相对较差，若考虑管卡长时间运行导致密封胶条失效，进而导致管卡泄漏的风险，则需要选择合适的施工时机进行永久修复工作。

平管起吊修复技术对船舶要求相对较高，需要在船舷一侧布置三台（或三台以上）舷吊，且施工船舶需要具备一定的吊装能力。由于番禺30-1海管登陆段管线水深较浅，大型施工船舶无法进入施工现场，需要吃水深度较浅的船舶资源，而小型施工船舶没有浮吊能力或吊装能力有限，需要对其进行改造。

机械连接器用来连接管线，其一端采用机械式的压紧密封与管线连接，另一端的法兰面与工业标准法兰或其他设备连接，这样避免了焊接。机械连接器能够满足管线的设计及试验载荷。机械连接器属于成熟的海底管道连接产品，在国内外已经有了广泛的应用。

机械连接器维修特点：（1）机械连接器属于湿式非焊接形式的海管维修设备，适合于各类海区、水深的作业要求；（2）因为不需要焊接，所以不需要第三方检验合格的焊接程序和焊工；（3）不需要特种船舶等设备；（4）具有一定量的长度调节功能；（5）虽然不能保证原有管道的整体性能不变，但可以提供足够的机械强度和可靠性。

1.6恢复生产

应急恢复阶段分为恢复应急前状态、海管复产、应急结束、评估、总结等几个阶段。如果由于损伤较大导致海管进水，则需要进行清管试压、干燥惰化。

2永久修复

在管道泄漏点应急修复过程中，可能会余留一些问题未能解决。例如，漏点处凹陷较深、凹陷面过大、无法切除等。这些问题常导致修复后管道无法正常运行，且通球也将受到影响，因此还要对漏点进行永久修复。应急修复过程中常采用机械管卡进行修复。由于国内机械管卡密封胶条的性能与国外相比还有较大差距，尤其是耐腐蚀性能比国外同类产品差，因此采用国内机械管卡修复后，随着管卡运行时间的增长，管卡密封胶条失效进而导致泄漏的风险也越来越大。为了规避该风险，机械管卡修复后，应选择合适的施工时机对泄漏点进行永久修复。

永久修复的方法通常是在漏点处焊接隔离套筒、更换临时管卡为永久管卡或更换泄漏管段。此外，为了保证永久修复的质量，应尽量采用焊接的形式更换泄漏管段，因此需要通过营造干式环境来实现。焊接隔离套筒永久修复法在番禺30-1海管近岸段永久修复项目中成功地进行了应用。采用焊接隔离套筒永久修复法需要有干式舱，或者以构筑围堰的方法在漏点位置形成干式环境，这样才能为焊接提供必要条件。

参考文献

[1]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，2004，16（1）：59-62.

[2]侯涛，安国亭．海底管道损伤处的修复方法[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）

中图分类号TQ 055.8+1

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