CN106090460A - 一种新型海底油气输送组合管 - Google Patents

一种新型海底油气输送组合管 Download PDF

Info

Publication number
CN106090460A
CN106090460A CN201610502987.6A CN201610502987A CN106090460A CN 106090460 A CN106090460 A CN 106090460A CN 201610502987 A CN201610502987 A CN 201610502987A CN 106090460 A CN106090460 A CN 106090460A
Authority
CN
China
Prior art keywords
oil
tube
concrete
pipe
pipeline
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610502987.6A
Other languages
English (en)
Inventor
安峰辰
张广清
梁永图
代晓亮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China University of Petroleum Beijing
Original Assignee
China University of Petroleum Beijing
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China University of Petroleum Beijing filed Critical China University of Petroleum Beijing
Priority to CN201610502987.6A priority Critical patent/CN106090460A/zh
Publication of CN106090460A publication Critical patent/CN106090460A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L9/00—Rigid pipes
    • F16L9/14—Compound tubes, i.e. made of materials not wholly covered by any one of the preceding groups
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L58/00—Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation
    • F16L58/02—Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation by means of internal or external coatings
    • F16L58/04—Coatings characterised by the materials used
    • F16L58/10—Coatings characterised by the materials used by rubber or plastics
    • F16L58/1009—Coatings characterised by the materials used by rubber or plastics the coating being placed inside the pipe
    • F16L58/1036—Coatings characterised by the materials used by rubber or plastics the coating being placed inside the pipe the coating being a preformed pipe
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L58/00—Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation
    • F16L58/02—Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation by means of internal or external coatings
    • F16L58/04—Coatings characterised by the materials used
    • F16L58/10—Coatings characterised by the materials used by rubber or plastics
    • F16L58/1054—Coatings characterised by the materials used by rubber or plastics the coating being placed outside the pipe
    • F16L58/1081—Coatings characterised by the materials used by rubber or plastics the coating being placed outside the pipe the coating being a preformed pipe
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00—Thermal insulation in general
    • F16L59/02—Shape or form of insulating materials, with or without coverings integral with the insulating materials
    • F16L59/029—Shape or form of insulating materials, with or without coverings integral with the insulating materials layered

Abstract

本发明提供一种新型海底油气输送组合管，包括内钢管、混凝土管和塑料管。在内层钢管的内层布置保温层，并在保温层的内部布置柔性的耐腐蚀性的可自由变形的塑料管，用以输送含硫或其他酸性物质的高腐蚀性的原油或者成品油。混凝土管由带螺旋箍筋和纵向钢筋的纤维混凝土浇筑而成。本发明的优点：本发明所述的油气输送组合管，具有造价低廉、抗腐蚀性强、抗外压承载力高、保温性能好等特点，使得海洋中热油输送成为可能。除此之外，由于承担输油功能的内侧塑料管具有良好的变形和抗渗能力，使得该管道即便在由于极端情况而导致外侧管道破坏的情况下，也可以保证油气不会渗透出来。

Description

一种新型海底油气输送组合管
技术领域
本发明涉及石油工程海洋油气集输领域，提供了一种既能够在结构上抵抗深水海底的超高压强又能够克服海水腐蚀的新型海底油气输送组合管。
背景技术
20世纪50年代初期，国外开始在浅海水域中寻找石油和天然气。随着海洋油气田的开发，首先出现了海洋天然气管道。浅海中采出来的原油可由生产平台直接装入油船，而天然气必须依靠海底管道外输。在深海中开采出来的原油，大型油船直接停靠生产平台会威胁到平台的安全。因此，出现了海上专用于停靠大型油船的单点系泊，需建设连接各生产平台与单点系泊之间的原油管道。自1954年Brown&Root海洋工程公司在美国墨西哥湾铺设了世界上第一条海底管道以来，各国在近海海域成功铺设了大量的海底管道。70年代，在海域中开发了大型油气田以后，开始建设了大型海底油气管道，把开采的油气直接输往陆上油气库站。
经过几十年的发展，海底石油管道已经得到了长足的发展。仅美国墨西哥湾，就已经建成长达37000千米的海底管道。目前世界上最深的深水管道，当属俄罗斯至土耳其的“蓝流”天然气管道工程。该管道有相当长的部分在3000米深的黑海海底铺设。
海底石油管道在我国也得到了长足的发展。自从1985年建成我国第一条海底管道，即渤海埕北油田内部短距离海底管道，和1992年建成我国第一条长距离油气混输海底管道开始，我国已经铺设了近4000千米的海底管道。但是，由于起步晚，技术相对落后，我国在海底管道的工程设计等方面还是存在很大的不足。比如，国外公司已经形成水深近3000米、恶劣海况和复杂海底地貌的工程技术，但是我国仅能涉足百米水深以内、常规环境下的海底设计。但是，随着我国南海油气田开发的日益推进，我国对深水管道的需求亦日益迫切。
与传统的陆地油气输送管道的工作环境相比，深水管道必须承受来自因其工作深度带来的比较大的外压。对于一根工作环境在3000米水深的深水管道来说，其外压达30MPa。由于路由环境复杂，埋设管道在波浪、海流作用下易出现冲刷悬空，或致使管道产生大位移和应力集中，或在海流作用下产生涡激振动，或在波浪周期的作用下管道出现振动。另外，埋设管道通过软土地基时，管道易于出现上浮和下沉问题，这都将严重危害管道安全，可能引起油气泄漏，造成重大的经济损失和环境破坏。同时，由于我国的南海西部深水和超深水因地处欧亚、太平洋和印澳三大板块的交汇处，地质条件相当复杂而极易发生地震，所以也要求管线具有足够的抗大变形能力。否则，以上的任何情况中都可以造成海底石油管道的泄露，进而给周围的海洋生态环境带来不可逆转的损害。比如，1977年3月，美国Texaco公司海底管道因海床软泥滑移而破坏，2100加仑原油泄漏海中，造成重大的环境污染和经济损失。此外，海底管道的检测和维修，在技术和实行上也存在很大的难度。比如我国的东海平湖海底原油管道于2000年出现断裂后，国内相关单位用了一年多时间才完成修复。因此，我国海底管道迫切需要一个安全可靠又耐久性好的深水管，以满足海洋油气田的开发。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型海底油气输送组合管，能够抵抗深水海底的高水压力及海水的腐蚀作用，使深水油气集输提供新的手段。
为此，本发明所采用的技术方案为：
一种新型海底油气输送组合管，其特征包括承压结构和非承压结构。其中，非承压部件，主要是指管内的钢丝网骨架塑料管、紧贴钢丝网骨架塑料管的保温层以及管道最外层的塑料管。承压结构，主要是由一层小口径普通钢管和大口径塑料管组成。它们中间由带螺旋箍筋和纵向钢筋并掺有膨胀剂的高强纤维混凝土填充，其中，钢管与螺旋箍筋通过抗剪切连接件连接在一起，同时将纵向钢筋与绑扎到螺旋箍筋上。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
该管道提供了一种既能从结构上抵抗海底强大水压，使得其深水领域的应用成为可能。除此之外，该管道还克服了一直困扰传统油气输送管道的腐蚀问题(包括内腐蚀和外腐蚀)，同时又具有很好的绝热性能，为热油输送工艺提供了可行性。除此之外，由于该组合管所采用的材料均为普通廉价材料，所以该组合管的成本将远远低于具有同等性能但采用管线钢的传统输油管。
附图说明
图1为根据本发明的一种新型海底油气输送组合管的横向剖面设计图；
图2为根据本发明的一种新型海底油气输送组合管的侧向钢筋布置图。
附图标号说明：
1、螺旋箍筋 2、纵向钢筋 3、混凝土 4、钢管 5、绝热层 6、塑料管 7、抗剪连接件
具体实施方式
本发明提供了一种新型海底油气输送组合管，它由两部分组成：承压结构和非承压结构。如图1所示，承压结构，主要是由一层小口径普通钢管4和大口径塑料管6组成。它们中间由带螺旋箍筋1和纵向钢筋2并掺有膨胀剂的高强纤维混凝土3填充。其中，如图2所示，钢管与螺旋箍筋通过抗剪连接件2连接在一起，同时将纵向钢筋4与绑扎到螺旋箍筋3上。非承压结构，主要是指图1管内的钢丝网骨架塑料管6、紧贴钢丝网骨架塑料管的保温层5以及管道最外层的塑料管6组成。制作该管时，先将非承压结构做好，再将承压结构中的钢管、大口径塑料管和各类钢筋布置好，最后将混凝土浇筑其中。
本发明所述的一种新型海底油气输送组合管，选用的材料均为市面上常见的普通材料，内层的部分包括钢管、塑料管、隔热层，具有很强的耐腐蚀性能，同时可以保证管内油气有足够的温度可以顺利流动，不会产生蜡和水合物等堵塞管道；外层部分包括带螺旋箍筋，抗拉性能强，可以有效抵抗管内流体输送过程中的高压；掺有膨胀剂的高强纤维混凝土，抗压性能强，可以有效抵抗超深水海底的高压，同时具有一定的变形能力；同时还加入纵向钢筋，使得管道的柔性增强，具有较大的变形能力。即使遇到地震、海底塌陷等事故，也能通过位移控制发生一定的变形从而使管道不会破坏，保证管内的油气不会泄露出来，发生漏油事故。
本发明所述的一种新型海底油气输送组合管，结构简单，安全可靠，施工方便，价格低廉，具有广泛的市场前景。

Claims (4)

1.一种新型海底油气输送组合管，包括内钢管、混凝土管和塑料管，在内层钢管的内层布置保温层，并在保温层的内部布置柔性的耐腐蚀性的可自由变形的塑料管，用以输送含硫或其他酸性物质的高腐蚀性的原油或者成品油，最外层套一层塑料管，用来浇筑混凝土管部分，混凝土管由带螺旋箍筋和纵向钢筋的纤维混凝土浇筑而成。
2.根据权利要求1所述的一种新型海底油气输送组合管，其特征在于，在内层钢管的内层布置保温层，并在保温层的内部布置柔性的耐腐蚀性的可自由变形的塑料管，用以输送含硫或其他酸性物质的高腐蚀性的原油或者成品油。
3.根据权利要求1所述的一种新型海底油气输送组合管，其特征在于，混凝土管为由带螺旋箍筋和纵向钢筋的纤维混凝土浇筑而成，用于改善管道整体的力学性能，保障管道的安全。
4.根据权利要求1所述的一种新型海底油气输送组合管，其特征在于，塑料管可以有效防止海洋环境对管道的腐蚀。
CN201610502987.6A 2016-07-01 2016-07-01 一种新型海底油气输送组合管 Pending CN106090460A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610502987.6A CN106090460A (zh) 2016-07-01 2016-07-01 一种新型海底油气输送组合管

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610502987.6A CN106090460A (zh) 2016-07-01 2016-07-01 一种新型海底油气输送组合管

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106090460A true CN106090460A (zh) 2016-11-09

Family

ID=57214691

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610502987.6A Pending CN106090460A (zh) 2016-07-01 2016-07-01 一种新型海底油气输送组合管

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106090460A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107676551A (zh) * 2017-09-22 2018-02-09 中国石油大学(北京) 一种新型碳纤复材‑混凝土‑钢双壁组合海底油气输送管
CN111605070A (zh) * 2020-05-06 2020-09-01 天津大学 一种双层管管道间混凝土施工方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1444720A (en) * 1972-12-01 1976-08-04 Island International Engs Ltd Pipelines
US20020159843A1 (en) * 2000-01-27 2002-10-31 Hubbell David A. Foundation piles or similar load carrying elements
CN2886274Y (zh) * 2006-04-29 2007-04-04 中国海洋石油总公司 聚脲防腐配重管
CN102494207A (zh) * 2011-12-25 2012-06-13 江苏金波新材料科技有限公司 一种新型海底输水管
CN102840395A (zh) * 2012-08-28 2012-12-26 中国海洋石油总公司 一种双层保温配重海底管道
CN104775539A (zh) * 2015-04-20 2015-07-15 中南林业科技大学 碳纤维增强箍筋钢板套箍防屈曲耗能支撑
CN204828974U (zh) * 2015-04-27 2015-12-02 海盐水泥制管有限公司 一种钢筋混凝土预制管

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1444720A (en) * 1972-12-01 1976-08-04 Island International Engs Ltd Pipelines
US20020159843A1 (en) * 2000-01-27 2002-10-31 Hubbell David A. Foundation piles or similar load carrying elements
CN2886274Y (zh) * 2006-04-29 2007-04-04 中国海洋石油总公司 聚脲防腐配重管
CN102494207A (zh) * 2011-12-25 2012-06-13 江苏金波新材料科技有限公司 一种新型海底输水管
CN102840395A (zh) * 2012-08-28 2012-12-26 中国海洋石油总公司 一种双层保温配重海底管道
CN104775539A (zh) * 2015-04-20 2015-07-15 中南林业科技大学 碳纤维增强箍筋钢板套箍防屈曲耗能支撑
CN204828974U (zh) * 2015-04-27 2015-12-02 海盐水泥制管有限公司 一种钢筋混凝土预制管

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107676551A (zh) * 2017-09-22 2018-02-09 中国石油大学(北京) 一种新型碳纤复材‑混凝土‑钢双壁组合海底油气输送管
CN111605070A (zh) * 2020-05-06 2020-09-01 天津大学 一种双层管管道间混凝土施工方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201650362U (zh) 可维护式隧道排水系统
US20210010718A1 (en) Geothermal development system and the construction method thereof
CN104775787B (zh) 一种破碎围岩水力压裂穿层钻孔上仰孔封孔方法
CN207145003U (zh) 用于采空区注浆充填的一次性永久止浆塞
CN105297755A (zh) 沉井高压水助沉的施工设备
Hu et al. Application of liquid nitrogen freezing to recovery of a collapsed shield tunnel
CN105862990A (zh) 一种预制装配井壁结构及其施工方法
Simanjuntak et al. Mechanical-hydraulic interaction in the lining cracking process of pressure tunnels
CN106090460A (zh) 一种新型海底油气输送组合管
AU2015376145B2 (en) Ballasting and/or protection devices for underwater lines
Liu et al. A case study on key techniques for long-distance sea-crossing shield tunneling
CN103993605B (zh) 用铺排船船载吹灌装置充填充泥管袋的方法及吹灌装置
CN206145290U (zh) 钢筒混凝土顶管
CN203035203U (zh) 巷道破碎涌水围岩钻孔套管隔压渗透封固注浆装置
CN204402554U (zh) 一种在施工现场铺设的避险逃生管道
Abdalla et al. The technical challenges of designing oil and gas pipelines in the arctic
CN107676551A (zh) 一种新型碳纤复材‑混凝土‑钢双壁组合海底油气输送管
CN105605335A (zh) 一种用于顶进施工的大口径预应力钢筒混凝土管
Palmer et al. Design and installation of an offshore flowline for the Canadian Arctic Islands
CN105224803B (zh) 一种管土相互作用分析方法
CN107558950A (zh) 用于油页岩地下原位开采区域封闭的定向堵漏方法
CN203948784U (zh) 顶管管节接头防水结构
CN201580547U (zh) 适用于水面挖掘作业的浮箱
CN201857971U (zh) 盐岩矿层竖井
CN201803003U (zh) 适用海上油田开发中使用的海底集束管道

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20161109

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication