【摘要】針對海底石油管線的維護和檢測工作的難點與亮點進行了研究，分析了石油管線鋪設和工作中存在的主要問題，並在此基礎上提出了具有針對性的檢測和維護措施，可供類似工程參考。
【關鍵詞】石油管線；管線鋪設；海底管線檢測
1海底石油管線維護和檢測的難點與亮點
1.1海底石油管線維護和檢測難點分析
1）質量要求高。不管是海底石油管道的鋪設施工，還是海底石油管道投產後的維護工作，都對質量具有較高的要求。但海底環境較為複雜，給相應的維護和檢測工作帶來了較大的困難。而且海洋管道質量事故發生後，其維修工作也比較困難，甚至比陸地管道的維修工作難度更大。因此，對於海洋石油管線鋪設及使用中的維護和檢測工作而言，必須要確保工程質量，從而滿足工程質量要求。2）施工環境多變。海洋石油管線施工主要有拖管法和鋪管船法2種方法。鋪管船法施工，海況變化劇烈且迅速，需要躲避較大的風浪，對相應施工工作的開展造成了較大的困難。3）施工組織複雜。海底石油管線施工需要有岸上基地進行統一調控，船舶以及測量點定位的確定，都需要依靠岸上調度的緊密配合，需要進行海陸聯合組織施工工作。
1.2海底石油管線維護和檢測亮點分析
對於海底石油管線鋪設及使用中的維護和檢測而言，海底管道的技術是其中的重要內容。截至2018年，海底管道鋪設技術的發展已取得了卓越進步，例如，突尼西亞至義大利的海底管道，海水最深達到608m，並且克服了海山隧道；英國北海油田的海底管道，水深逾1000m。我國在長距離海底管道建設方面也取得了較大的進步，如海南島南部海中管道直接穿過南中國海到香港，長度778km。基於當前先進的海洋管道技術進行相應分析和研究，是本次研究的一大亮點。
2海底石油管線鋪設及使用中存在的主要問題分析
2.1工程質量問題
在海底石油管線鋪設中，工程質量問題的存在必然會影響到相應海管線路的正常使用，導致在實際使用過程中出現各種管道問題，給相應的維護和檢測工作帶來了較大的困難。
2.1.1工程施工難度較大
海底管道鋪設施工具有工期短、投產快等優點，但是其施工難度相對較大。1）由於海底環境較複雜，需要考慮的實際因素也較多，其設計標準遠遠高於陸地管道。2）海底管道的鋪設施工主要藉助鋪管船完成，尤其是對於大管道而言，具有較高的施工難度[1]。
2.1.2水下作業難度較大
在水下作業方面，由於部分水域的能見度較低，實際施工工作開展難度較大，相應檢測工作開展不到位的問題普遍存在，一些細小的施工問題難以得到及時發現和治理，最終導致細小問題的擴大，造成了更大的危害。工程施工建設難度大給工程的管理工作帶來了較大的困難，再加上管材選擇等方面，都是當前海底管道工程面臨的重要問題。
2.2外力損傷問題
在管道施工以及鋪設的工作過程中，外力損傷問題也時有發生，導致管道出現隱患問題，嚴重時還會出現管道泄露問題。
2.2.1管道鋪設施工中的外力損傷
在管道鋪設施工過程中，利用船隻進行管道運輸時，有時會遇到較為惡劣的海洋天氣，如風浪等，這就會導致運輸過程中出現船隻不穩的現象，進而導致管材料相互之間的摩擦破損。同時，管道施工操作中也會出現劃傷、磕碰等問題。施工時如果沒有對管道的損傷容限進行科學計算，也會影響到最終的施工質量和效果。
2.2.2管道使用中的外力損傷問題
船舶起拋錨作業、拖網捕魚碰撞、海底沖刷以及落物衝擊等外力損傷是海底石油管道使用過程中的主要外力損傷問題，極易導致管道的損傷和破壞，尤其是在近岸或河口海域地區，這些問題的發生幾率更大。
2.3管道腐蝕問題
由於海水中存在一定的微量元素，在石油開採的過程中會與石油相互融合，產生化學反應進而導致油氣管道的腐蝕，但由於油氣管道現象在石油的開採和運輸過程中均會發生，所以油氣管道的腐蝕種類也會有所不同。一般情況下，人們往往喜歡根據腐蝕環境的不同對油氣管道進行腐蝕類型的劃分，按照腐蝕環境的不同特點，可以將油氣管道腐蝕分為化學介質腐蝕、土壤腐蝕等多種腐蝕類型，其中，油氣管道腐蝕一般都是由於石油與海水之間的化學反應而產生的腐蝕，這種腐蝕相對來說腐蝕性較強，也難以避免，對海水產生了嚴重污染，也十分不利於石油的開採，如何避免管道腐蝕現象的發生已經成為當前石油開採工作人員研究的主要任務之一[2]。
2.4海底風險問題
由於海底所處環境的特殊，海底水文泥沙地貌會使石油管道產生泄露的風險。1）海底的泥沙會對石油管道產生破壞，並且海水會對石油管道產生一定的阻力作用，日積月累，使輸油管道發生形狀的改變，存在一定的安全隱患，並且海底輸油管道在海水的強力作用下會發生共振，增加輸油管道的開裂風險。2）海底地形比較複雜，坑窪嚴重，並且還存在一定的塌陷，在輸油管道運輸的過程中會影響其穩定性。增加輸油過程的安全隱患，不僅會使輸油管道在崎嶇的海底中出現形狀的改變，還會因為砂礫的摩擦和震盪出現管道的磨損，長期的腐蝕會使輸油管道發生破裂，產生漏油現象，造成油氣泄漏事件，產生安全事故，並且海底的魚類也會因此受到影響，嚴重影響生態平衡，不利於石油的開採。
3海底石油管線鋪設及使用中的維護和檢測方法探討
3.1強化施工質量，開展施工檢測
我國石油屬於不可再生資源，在開採的過程中要不斷加強輸油管道的穩定性，保證石油在開採和運輸的過程中不會出現資源的浪費，為國家減少損失。在開展海底石油管線鋪設施工時，需強化工程施工質量控制。1）在工程施工建設時建立嚴格的質量管理機制，明確工程施工質量要求，建立科學的工程施工管理機制，強化工程施工監管，從而保障工程施工質量。同時完成工程監督機制，對每一個施工步驟進行嚴格的現場施工檢驗，強化工程施工質量的監管。2）在施工階段開展檢測工作。在工程施工結束後，及時對海底石油管線的鋪設效果及使用效果進行檢測，確保及時發現施工問題，並採取針對性的改進措施，不斷完善工程施工質量，保障海底管道的使用壽命。
3.2選擇合理方法，完善檢測機制
當前海底石油管線的主要檢測方法有基於模型的檢測方法、基於知識的檢測方法以及基於信號處理的檢測方法等，應根據具體情況選擇最佳的檢測方法。例如，基於信號處理的檢測方法，其主要包括負壓波法和壓力梯度法。其中，負壓波法是進行管線泄露位置確定的主要檢測方法，通過液體密度檢測確定泄漏位置；而壓力梯度法則是利用管道壓力線性變化來開展相應的工作。此外，還要建立一個科學合理的檢測機制，建立定期檢測與不定期抽檢相結合的檢測方式，保障能夠及時發現海底管線使用過程中存在的問題，並做好相應的信息反饋工作。此外，企業應注重成立技術團隊，進行必要的技術研發和創新，積極推動相應檢測技術的進步和發展，更好地滿足管道的檢測工作需求。
3.3提高腐蝕抗性，降低維護需求
在開展管道鋪設工作過程中，應注重做好管道的抗腐蝕保護工作，避免管道發生腐蝕問題，從而降低管道的使用年限。可以根據海洋的地形、地勢以及海水化學物質成分等情況，來對管道進行不同的防腐蝕塗層保護。例如，可以對管道表面進行刷油漆、塗料等處理方式，來進行防腐蝕保護。再如部分管道經常會受到海洋地質環境條件的腐蝕，而鉛和鋅等金屬材料在相應環境下的耐腐蝕能力更強，因此，在某些環境比較惡劣的條件下，可以利用鍍鉛和鍍鋅來做管道的保護層。此外，還可以採用厚漿型環氧型液體塗料和聚氨酯液體塗料等液體塗料，這2種液體塗料的實際應用非常廣泛，都具有很好的保護效果[3]。
3.4防範海底風險，保證管線安全
由於海底環境的特殊，在一定程度上會對石油管道產生破壞，日積月累，很容易出現漏油現象，嚴重影響海底生物的生存，破壞生態平衡，導致資源的嚴重浪費，增加石油開採成本。對於海底管道泄漏問題，基本都是焊口、閥門、法蘭連接處較多，這些部位更容易受到海底風險環境的侵蝕。並且海底管線還會受到各種其他因素的影響，如某些處於潮差或波浪破碎帶的管段，受風浪、潮流、冰凌等影響較大，尤其是對於海底的立管而言，其更容易受到破壞。所以，為了預防和減少輸油管道的漏油現象，一定要採取針對性的措施進行防護。例如，在進行海底石油管道鋪設施工時，可以對輸油管道進行針對性的加固，將輸油管道的外部運用特殊的材料進行包裹，從而抵禦風浪、潮流等因素的侵蝕。
4結語
在海底石油開採工作中，石油管線鋪設及其使用過程中的維護和檢測工作不可忽視，因為這是保障相應開採工作安全、高效開展的基礎。基於管道鋪設和維護現狀，需採取強化施工質量、開展施工檢測、選擇合理方法、完善檢測機制、提高腐蝕抗性、降低維護需求等有效措施，以保護海底石油管線併合理延長其使用年限，進一步推動我國石油開採工作的進步和發展。
【參考文獻】
【1】彭偉,楊嘯,王玉偉.海底石油管線的相控陣檢測技術應用[J].無損探傷,2017（1）：44-46.
【2】彭偉.海底石油管線的相控陣檢測技術應用[J].焊接技術,2017（3）：83-87.
【3】孫偉,劉帆,劉麗麗.近海捕撈作業區海底管線的定量風險評估[J].海岸工程,2017（4）：67-72.
作者：張東亮單位：渤海石油航務建築工程有限責任公司
【關鍵詞】石油管線；管線鋪設；海底管線檢測
1海底石油管線維護和檢測的難點與亮點
1.1海底石油管線維護和檢測難點分析
1）質量要求高。不管是海底石油管道的鋪設施工，還是海底石油管道投產後的維護工作，都對質量具有較高的要求。但海底環境較為複雜，給相應的維護和檢測工作帶來了較大的困難。而且海洋管道質量事故發生後，其維修工作也比較困難，甚至比陸地管道的維修工作難度更大。因此，對於海洋石油管線鋪設及使用中的維護和檢測工作而言，必須要確保工程質量，從而滿足工程質量要求。2）施工環境多變。海洋石油管線施工主要有拖管法和鋪管船法2種方法。鋪管船法施工，海況變化劇烈且迅速，需要躲避較大的風浪，對相應施工工作的開展造成了較大的困難。3）施工組織複雜。海底石油管線施工需要有岸上基地進行統一調控，船舶以及測量點定位的確定，都需要依靠岸上調度的緊密配合，需要進行海陸聯合組織施工工作。
1.2海底石油管線維護和檢測亮點分析
對於海底石油管線鋪設及使用中的維護和檢測而言，海底管道的技術是其中的重要內容。截至2018年，海底管道鋪設技術的發展已取得了卓越進步，例如，突尼西亞至義大利的海底管道，海水最深達到608m，並且克服了海山隧道；英國北海油田的海底管道，水深逾1000m。我國在長距離海底管道建設方面也取得了較大的進步，如海南島南部海中管道直接穿過南中國海到香港，長度778km。基於當前先進的海洋管道技術進行相應分析和研究，是本次研究的一大亮點。
2海底石油管線鋪設及使用中存在的主要問題分析
2.1工程質量問題
在海底石油管線鋪設中，工程質量問題的存在必然會影響到相應海管線路的正常使用，導致在實際使用過程中出現各種管道問題，給相應的維護和檢測工作帶來了較大的困難。
2.1.1工程施工難度較大
海底管道鋪設施工具有工期短、投產快等優點，但是其施工難度相對較大。1）由於海底環境較複雜，需要考慮的實際因素也較多，其設計標準遠遠高於陸地管道。2）海底管道的鋪設施工主要藉助鋪管船完成，尤其是對於大管道而言，具有較高的施工難度[1]。
2.1.2水下作業難度較大
在水下作業方面，由於部分水域的能見度較低，實際施工工作開展難度較大，相應檢測工作開展不到位的問題普遍存在，一些細小的施工問題難以得到及時發現和治理，最終導致細小問題的擴大，造成了更大的危害。工程施工建設難度大給工程的管理工作帶來了較大的困難，再加上管材選擇等方面，都是當前海底管道工程面臨的重要問題。
2.2外力損傷問題
在管道施工以及鋪設的工作過程中，外力損傷問題也時有發生，導致管道出現隱患問題，嚴重時還會出現管道泄露問題。
2.2.1管道鋪設施工中的外力損傷
在管道鋪設施工過程中，利用船隻進行管道運輸時，有時會遇到較為惡劣的海洋天氣，如風浪等，這就會導致運輸過程中出現船隻不穩的現象，進而導致管材料相互之間的摩擦破損。同時，管道施工操作中也會出現劃傷、磕碰等問題。施工時如果沒有對管道的損傷容限進行科學計算，也會影響到最終的施工質量和效果。
2.2.2管道使用中的外力損傷問題
船舶起拋錨作業、拖網捕魚碰撞、海底沖刷以及落物衝擊等外力損傷是海底石油管道使用過程中的主要外力損傷問題，極易導致管道的損傷和破壞，尤其是在近岸或河口海域地區，這些問題的發生幾率更大。
2.3管道腐蝕問題
由於海水中存在一定的微量元素，在石油開採的過程中會與石油相互融合，產生化學反應進而導致油氣管道的腐蝕，但由於油氣管道現象在石油的開採和運輸過程中均會發生，所以油氣管道的腐蝕種類也會有所不同。一般情況下，人們往往喜歡根據腐蝕環境的不同對油氣管道進行腐蝕類型的劃分，按照腐蝕環境的不同特點，可以將油氣管道腐蝕分為化學介質腐蝕、土壤腐蝕等多種腐蝕類型，其中，油氣管道腐蝕一般都是由於石油與海水之間的化學反應而產生的腐蝕，這種腐蝕相對來說腐蝕性較強，也難以避免，對海水產生了嚴重污染，也十分不利於石油的開採，如何避免管道腐蝕現象的發生已經成為當前石油開採工作人員研究的主要任務之一[2]。
2.4海底風險問題
由於海底所處環境的特殊，海底水文泥沙地貌會使石油管道產生泄露的風險。1）海底的泥沙會對石油管道產生破壞，並且海水會對石油管道產生一定的阻力作用，日積月累，使輸油管道發生形狀的改變，存在一定的安全隱患，並且海底輸油管道在海水的強力作用下會發生共振，增加輸油管道的開裂風險。2）海底地形比較複雜，坑窪嚴重，並且還存在一定的塌陷，在輸油管道運輸的過程中會影響其穩定性。增加輸油過程的安全隱患，不僅會使輸油管道在崎嶇的海底中出現形狀的改變，還會因為砂礫的摩擦和震盪出現管道的磨損，長期的腐蝕會使輸油管道發生破裂，產生漏油現象，造成油氣泄漏事件，產生安全事故，並且海底的魚類也會因此受到影響，嚴重影響生態平衡，不利於石油的開採。
3海底石油管線鋪設及使用中的維護和檢測方法探討
3.1強化施工質量，開展施工檢測
我國石油屬於不可再生資源，在開採的過程中要不斷加強輸油管道的穩定性，保證石油在開採和運輸的過程中不會出現資源的浪費，為國家減少損失。在開展海底石油管線鋪設施工時，需強化工程施工質量控制。1）在工程施工建設時建立嚴格的質量管理機制，明確工程施工質量要求，建立科學的工程施工管理機制，強化工程施工監管，從而保障工程施工質量。同時完成工程監督機制，對每一個施工步驟進行嚴格的現場施工檢驗，強化工程施工質量的監管。2）在施工階段開展檢測工作。在工程施工結束後，及時對海底石油管線的鋪設效果及使用效果進行檢測，確保及時發現施工問題，並採取針對性的改進措施，不斷完善工程施工質量，保障海底管道的使用壽命。
3.2選擇合理方法，完善檢測機制
當前海底石油管線的主要檢測方法有基於模型的檢測方法、基於知識的檢測方法以及基於信號處理的檢測方法等，應根據具體情況選擇最佳的檢測方法。例如，基於信號處理的檢測方法，其主要包括負壓波法和壓力梯度法。其中，負壓波法是進行管線泄露位置確定的主要檢測方法，通過液體密度檢測確定泄漏位置；而壓力梯度法則是利用管道壓力線性變化來開展相應的工作。此外，還要建立一個科學合理的檢測機制，建立定期檢測與不定期抽檢相結合的檢測方式，保障能夠及時發現海底管線使用過程中存在的問題，並做好相應的信息反饋工作。此外，企業應注重成立技術團隊，進行必要的技術研發和創新，積極推動相應檢測技術的進步和發展，更好地滿足管道的檢測工作需求。
3.3提高腐蝕抗性，降低維護需求
在開展管道鋪設工作過程中，應注重做好管道的抗腐蝕保護工作，避免管道發生腐蝕問題，從而降低管道的使用年限。可以根據海洋的地形、地勢以及海水化學物質成分等情況，來對管道進行不同的防腐蝕塗層保護。例如，可以對管道表面進行刷油漆、塗料等處理方式，來進行防腐蝕保護。再如部分管道經常會受到海洋地質環境條件的腐蝕，而鉛和鋅等金屬材料在相應環境下的耐腐蝕能力更強，因此，在某些環境比較惡劣的條件下，可以利用鍍鉛和鍍鋅來做管道的保護層。此外，還可以採用厚漿型環氧型液體塗料和聚氨酯液體塗料等液體塗料，這2種液體塗料的實際應用非常廣泛，都具有很好的保護效果[3]。
3.4防範海底風險，保證管線安全
由於海底環境的特殊，在一定程度上會對石油管道產生破壞，日積月累，很容易出現漏油現象，嚴重影響海底生物的生存，破壞生態平衡，導致資源的嚴重浪費，增加石油開採成本。對於海底管道泄漏問題，基本都是焊口、閥門、法蘭連接處較多，這些部位更容易受到海底風險環境的侵蝕。並且海底管線還會受到各種其他因素的影響，如某些處於潮差或波浪破碎帶的管段，受風浪、潮流、冰凌等影響較大，尤其是對於海底的立管而言，其更容易受到破壞。所以，為了預防和減少輸油管道的漏油現象，一定要採取針對性的措施進行防護。例如，在進行海底石油管道鋪設施工時，可以對輸油管道進行針對性的加固，將輸油管道的外部運用特殊的材料進行包裹，從而抵禦風浪、潮流等因素的侵蝕。
4結語
在海底石油開採工作中，石油管線鋪設及其使用過程中的維護和檢測工作不可忽視，因為這是保障相應開採工作安全、高效開展的基礎。基於管道鋪設和維護現狀，需採取強化施工質量、開展施工檢測、選擇合理方法、完善檢測機制、提高腐蝕抗性、降低維護需求等有效措施，以保護海底石油管線併合理延長其使用年限，進一步推動我國石油開採工作的進步和發展。
【參考文獻】
【1】彭偉,楊嘯,王玉偉.海底石油管線的相控陣檢測技術應用[J].無損探傷,2017（1）：44-46.
【2】彭偉.海底石油管線的相控陣檢測技術應用[J].焊接技術,2017（3）：83-87.
【3】孫偉,劉帆,劉麗麗.近海捕撈作業區海底管線的定量風險評估[J].海岸工程,2017（4）：67-72.
作者：張東亮單位：渤海石油航務建築工程有限責任公司
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