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水下维修之水下破损管道维修技术

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水下维修之水下破损管道维修技术

发布日期:2016-05-12 14:27 来源:http://www.ycsfsx.com 点击:

    一直以来水下工作都是一大难题,根源就在于水下环境比较复杂,时常造成水下管道出现破损现象。但是对于水下破损管道的维修上难度一直较大、技术含量要求高。同时在维修中还存在大量的不可预料的问题,因此探究维修技术以及相关问题具有实际意义。 


  1、维修水下破损管道的方法 


  水下管道的破损大致可以分为三种情况,一类,是局部破损。如小裂纹以及小孔的破损,形成这种破损的原因是局部受到腐蚀或是安装过程中焊接造成的。二类是由于钩挂与锚船等撞击而形成的局郑破损,这也是最为常见的破损类型;三类是管道上大面积的破损,使得管道轴的强度减弱,这需要更换管道。根据管道的破损类型进行管道维修,维修方法可以分为如下几种: 


  1)水上维修,水上维修主要采取焊接的方式,需要把水下的管道切断或者是把破损管道切除之后,把两端从水下提升到维修船上,焊接好小面积的破损部分,通过NDT的检验之后,再做上涂层放回水中。水上维修的方式公仅局限于小型管道或是在浅水区里的管道,并且在提升的时候得先预算好管道所能承受的应力与危险性; 


  2)水下维修,水下维修难度大,危险性高,主要可以分成钢套维修法,机械连接器维修法,水下机械连接器维修法。外卡与法兰维修法以及水下焊接维修法等; 


  3)钢套维修法主要运用于油气管着输送中管道破损维修,利用跟原管道材质一样的钢材做成大于原管首2倍的钢套,套在管道受损处,焊好之后在环形之间注入密封材料(环氧树脂、环氧砂浆等);

 

  4)机械连接器维修法主要应用于大面积的单层管道损坏,是将损伤的管道切除之后,用另一短管道替换,替换处用机械连接器把替换管道与原管道连接,机械连接器是维修的关键部分。机械连接器维修法又分为压接式与夹套式; 


  5)三通式维修法,水下机械三通式维修法,包括机械式三通,开孔机,卡子,三明阀门,与盲端法兰等,这种维修方法适合于水污染较大,悬浮物较多的水域; 


  6)法兰与外卡维修法,是利用原有的法兰,在切除破损管段之后,在管端安装特种法兰。与中间短节球法兰或旋转法兰进行衔接,这种维修方法适用于管道接头破损。外卡维修是在水管有损坏的地方安上外卡(外安装固定件)这种方法适用于较小的水管维修; 


  7)水下焊接法,是指在有水的环境中完成焊工作,主要体现在三种方式上,即湿法焊接,干式焊接和局部干湿法。在用水下湿法进行焊接维修的时候,是把工件直接放置在水中,没有对水和电弧进行隔离,对电弧的保护也是依靠焊条在焊接的时候也产生的水泡与气体;干式焊接是在焊接区通过人为的方式,建立舱室将水排除,由于焊接时的压力不同,又可以分为高压干式与常压干式焊接两种焊接法;局部干式法是把需要焊接的一小部分水,进行人为的排除,形成一个局部气室,焊接在气室内进行,但是焊接设备还是置放于水中。 


  2、水下管道维修面临的问题 

  1)水域结构特殊,由于我国地形复杂,水域分为内陆水域与沿海水域。在维修操作是需要考虑不同的水域特点进行维修,如在我国的渤海,水深为0m~60m,平潮时间短,水质不清,水下能见度更低,要进行水下维修难度很大; 


  2)管道结构复杂,管道的使用既有单层管,也有双层管,特别是在海底输送的管道使用,一般都是采用双层管道。内管是输送管,外管是保护管,在内外管之间还有保护介层。随着我国海上油田的开发,生产和输油都采用双层管,由于工程经验缺乏,在内外管之间没有使用独立隔热以及分段保护措施,使得维修难度加大。 


  3、水下维修技术的研制 

  随着我国海洋资源的开发以及水下管道的应用,水下管道的维修问题有待解决。在长期的实践中,我们研制出了水下干式舱维修方技术,水下封堵与密封技术,干式高压水下焊接技术,总系统集成技术等。 


  1)水下干式维修技术,适用于水深度小于60m的浅水区域,可以在有悬浮物以及水质浑浊的状态下使用,只要在人为排水舱体中,空气中的质量小于200*103kg,工作人员不超过五人,能够实施的管线在海底进行水下干式维修工作,并没有自航能力; 


  2)水下封堵与密封技术,对于水下管道干式维修方法,在海底的双层管道的环形空间中与单层管道在海底的内部空间部分采取有效的封堵措施,并且还要研制出配套的开孔与封堵设备 


  3)干式高压水下焊接技术高压焊接度验系统的建立与研究,需要在高压焊接舱内进行系列的模拟焊接试验,研制出焊接参数解决与之匹配的问题。对实验结果进行工艺评估,最后优化参数,最后研制出双层管道的轨道焊机与高压TIG脉冲焊接电源等; 


  4)总体系统集成技术,吸收国内外先进技术,钊对在高压干式舱的维修操作专用吊装机,坡口机与绳锯机等维修工具以及清刷器,冲击铲,打磨器等作业器具进行集成配套。 

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