滩海海域特点:①水极浅,一般小于5米;②潮差大,低水位时,在海平面1.2米以下,高水位时1.2米以上;③地貌复杂:滩海潮沟,坑洼土垄,沼泽地带。人员与铺管设备难以行走,给铺管作业带来极大困难。滩海海域铺管难度最大的是缺乏有效的运载工具运输管道至海上。
滩海铺管工程
在海上潮间带或者滩海潮沟上进行的管道铺设作业。
- 英文名称
- pipeline laying project on beach and sea
- 所属学科
- 海洋学
中国滩海铺管始于2007年桩海4×1滩海海域,由于缺乏工程经验,落潮时发现,海管离开海床浮起200米,不得不进行加固处理,导致人力和物力的大量支出。2008年,中国渤海南堡油田实施滩海铺管,为中国滩海铺管工程积累了丰富经验。中国是滩海海域铺管具有技术优势的国家。滩海铺管关键技术是如何运输海管到预定海上路由,为此,天津大学与中国石油大港油田集团公司合作开发了一整套滩海海域铺管的运输技术。
管道在陆地加工制作,利用涨潮时浮运到铺设位置,在焊接驳船上将管段焊接起来,按不同的下沉方法使管道沉放在铺管位置。漂浮法的管道下沉方法有:支撑控制下沉、管内充水下沉和浮筒控制下沉三种。管段从岸滩下水漂浮时根据地形、潮位等情况用下水滑道或不用下水滑道。漂浮法的管道在浮运、沉放过程都受到海上气象、风浪等条件的限制,中断作业往往造成较大损失。浮运、沉放过程要有较多的监护、通信联络、控制下沉的设备和工作艇。为了控制管道下沉顺序和速度,改善下沉时的受力和减少管道变形,要对管道的重力进行调节,一般在管道上绑扎轻型材料,使管道下水后处于合适的漂浮状态。漂浮法在海面平静、风浪较小的海域铺设3~5千米的管道较适宜、经济。
可分为近海牵引和远海牵引。当铺管段距岸边几千米、水深5~9米以内时,可采用直接牵引铺管。其具体方法是:在陆上将管道制作成数百米长的管段,利用绞车、绞盘、拖轮等设备,沿海底或海面牵引管段,并随着牵引将管段接长,直到预定铺设位置。沿海面牵引时,还有管道沉放的过程。从陆地牵引下水时,要有下水滑道和发送道。随着管段被牵引入海,在岸边将各管段逐一焊接上。用海底牵引法时,受海底坡度、底质条件的影响较大,但海底作业的适应性较强,遇大风浪时,中断作业,以后再继续进行。牵引法要有大型牵引设备,陆上要有管道加工制作场。为了保持管道顺海底牵引,要调节管道重力,使负浮力在150~300牛/米。
根据管道在水中所处的水深不同,牵引法可以分为如下几种。①底拖法。管道直接放置在海床上,由水面拖轮牵引。②离底拖法。利用浮子和平衡铁链将管道悬浮在距海床一定高度上,再由水面拖轮牵引。③漂浮拖法。用浮箱使管道漂浮在水面由拖轮牵引。④定深拖法。管道被控制在水面以下一定深度悬浮着,由水面拖轮牵引。
一般牵引法用于较远距离铺管工程,对于漂浮拖法和定深拖法,要掌握涨潮和落潮的时间段,以保证水深满足牵引要求。