平台附近海底管道不挖沟次生问题和解决办法.pdf

38一 ■技术交流 石油和化工设备 ． 2013年第16卷 平台附近海底管道不挖沟的次生问题及解决办法 邵怀海 (胜利油田胜利勘察设计研究院有限公司，山东东营257026) [摘 要]胜利埕岛油田海底管道在平台附近，由于受到条件限制埋设困难，而管道路由中通常设计要求后挖沟埋设到一定 深度，在挖沟与不挖沟的过渡段之间管道高度差造成管道产生较大的残余应力。本文分析了这种残余应力的影响，提出了 降低残余应力的方法。 [关键词]海上平台；海底管道；挖沟；次生问题；解决措施 1问题的提出 的海底管道 。平台附近管道纵 向断面如图l所示 。 胜利埕岛油 田由于海区冲刷严重，海底管 在挖沟与不挖沟的过渡段之间，管道高度差使管 道设计为全程挖沟埋设。但每座平台附近均有多 道产生较大的挖沟残余应力，这种残余应力可能 条海底管道或海底 电缆，尤其是中心平台附近管 存在于整个海底管道服役期，因此在设计分析时 道 电缆密布，受到条件的限制，后期新建海底管 不可忽略这种残余应力对海底管道的影响。本文 道时考虑到可能损伤到先期施工的海底管道或 电 采用AUTOPIPE软件分析了挖沟残余应力，并提出 缆，一般在距离立管根部50m至60m范围内不再采 了降低挖沟残余应力的方法。 取挖沟措施，改为抛填砂袋结合土工布保护裸露 导≤F至：二一 ……1 ： 图1 平台附近管道纵断面示意图 2分析问题 该条管道因出现了非设计的垂向不均匀变化而不 在挖沟与不挖沟过渡段之 问的海底管道必然 得不进行安全防护治理或降压使用 。 存在着高度差，造成钢质海底管道产生较大的残 埕岛海区海底管道设计埋深一般为1．5m，以 余应力。这种残余应力在管道整个寿命期内都存 直径①377mm的海底管道为例，埋深1．5m需要 在 ，但在常规的管道设计中，没有出现这部分应 挖沟深度为1．5+0．377=1．877m，如果管道局部不 力。 挖沟，这个高差将在挖沟埋设的海底管道与不挖 常规管道设计主要考虑的荷载有：温度、压 沟埋设的海底管道之间以内力的形式储存在管道 力等因素引起的功能荷载 以及波浪、海流、海水 上，显著降低了管道抵抗其他荷载的能力。以胜 及土壤的压力、摩擦力等外部环境荷载，并未考 利埕岛某海底管道为例，分析挖沟与不挖沟之间 虑挖沟引起管道在垂向上不均匀变化产生的管道 的过渡段存在的残余应力，该条海底管道规格为 内力。埕岛海区某登陆海底管道在运行6年后路由 273．1mm／①377mm，内外管材质均为API5L 检测发现，管道垂向变化最剧烈的位置其绝对高 差有2m，高点至低点的水平距离为22m，左右垂 作者简介：邵怀海 (1975一)，男，山东金乡人，1998年毕业于 大连理工大学海岸与海洋工程专业。高级工程师。主要从事海底管 向不均匀变化达到9％ (2／22=0．09)，根据核算， 线及海洋平台设计工作。 第1O期 邵怀海