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海底石油管道如何焊接

时间:2018-10-08 10:13   作者:石油套管生产厂家 来源:http://www.dt855.com/ 点击:
海底管道的焊接工艺分为多种有:湿法焊、干法焊和局部干法焊,今天小编就分别为大家介绍一下。

海底石油管道如何焊接
 
1、湿法焊 直接在水中进行焊接。主要采用手工电弧焊。水下焊焊条药皮外表涂防水层,在熔化过程中放出大量气体排开焊接电弧周围的水使焊接过程稳定。水下电弧气氛中含氢量高,水对焊接接头的冷却作用剧烈,接头容易产生硬脆现象和氢裂。在一般情况下接头强度和塑性分别约为陆上焊接时的80%和50%,只适用于水中非受力金属结构件的安装、维修和应急修补。
 
2、干法焊 把焊接部位和焊工密封在一个排除水的压力舱内,在气相环境中进行焊接。干法焊接分为高压干法焊接和大气压干法焊接。主要使用手工电弧焊、钨极惰性气体保护电弧焊。接头性能可与陆地焊接接头性能相等。水下干法焊因设备复杂、造价昂贵、并受工件形状和尺寸限制,一般只限于高质量构件的焊接。
 
3、局部干法焊 主要采用气体保护半自动焊,在焊接部位进行排水,造成一个局部气相区,使焊接过程稳定。局部干法焊接的接头质量优于湿法焊接,且不需要大型设施,适应性也较强。
 
 
海底管道的材质不同决定了海底管道的生产成本、抗侵蚀能力、重力要求以及在焊接时的性能。目前一般采用碳钢API 5L X56及以上。
 
 
    海底管道在海底的铺设步骤
 
    以最常见的S型铺管作业方式为例,详细介绍海底管道是如何建成的。
 
    (1)准备阶段。准备阶段包括铺管船就位、安装托管架、倒海底管道、海底管道起始连接以及安装海底管道的起始封头。浅水区一般将起始接头固定在导管架上,然后开始铺管,这种方法比较经济。
 
    (2)海底管道焊接作业。海底管道需要被一根一根焊接在一起,然后下放到海底。焊接工序至关重要:通过滚轮输送至加工车间,然后进行坡口加工、管端消磁、管段预热、焊口组对、各种焊接(封底焊、填充焊、内部焊、盖帽焊)、无损探伤、喷砂、涂覆密封、发泡等十几项工序。
 
    (3)海底管道入水。铺管船向前移船,海底管道入水。海底管道管端到达着泥点后,边焊接边铺设,进入正常铺管作业阶段。当铺管过程中遭遇恶劣天气,或是突发其他意外情况影响到铺设海底管道正常作业时,需要临时弃管。弃管时要焊接临时弃管头,通过A/R绞车钢丝连接。
 
    (4)结束平铺管段作业。在海底管线铺设到立管安装位置附近时,结束铺设作业,与弃管作业步骤相同。
 
    (5)立管、膨胀弯的连接。海底管道平铺段作业结束,此时需要水下测量平铺段海底管道与立管之间的距离,定制膨胀弯管。膨胀弯管采用法兰连接的方式。浅水区域可以人工潜水进行后续连接工作,水深大于50米时,采用饱和潜水作业。
 
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    (6)海底管道清管试压、排水。完成所有管线连接后,需要进行清管试压的工作。清管作业是为了清洗管内壁、测量管线是否有屈曲变形。常用的仪器是清管器。试验压力一般需要超过设计压力,以测试水下连接点是否泄漏,之后对海底管道进行排水或干燥作业。
 
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    (7)海底管道保护和固定。海底管道沉放到海底后,波浪、海流以及附近船舶抛锚都会危及到海底管道的安全,影响最为严重的是渔业活动,渔船抛锚、渔网破坏法兰连接点等等,所以需要采取一定的保护措施:①针对平管段,可以采用挖沟机挖沟掩埋。方法是挖沟机下放至海底,骑放在海底管道上,抬起海底管道,开始挖沟,像是耕田用的犁,深度为1~2米,然后掩埋回填。②采用水泥垫块、固定压块等保护措施。水泥垫块、固定压块等制造、铺设成本高,因此只在立管、膨胀弯管等连接处使用。
 
    (8)管道修复。即使保护再周全,也难以完全杜绝海底管道发生堵塞、泄露,失效的情况。一旦发生海底管道堵塞,可以先使用清管球进行清管作业。对于海底管道发生腐蚀、泄漏或清管球不能疏通的管段,采取切断破损海底管道,重新更换连接。水深较浅区域,可以打捞上来重新焊接。海水较深区域,采用ROV水下作业,切断海底管道,使用法兰、卡箍等机械方式连接。至此,一条完整的海底管道铺设作业顺利结束。
 
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    我国海底管道产业起步较晚,但经过20余年的发展,我国海底管道铺设能力取得了长足的进步。据统计,我国海洋石油已经建成了81个油气田,铺设
 
的海洋管道长度超过6000公里。
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