海水管道内壁阴极保护——牺牲阳极法

作者曾介绍过海水管道内壁外加电流阴极保护法。本文主要是介绍牺牲阳极保护法。该法是借助于电位更负的金属(牺牲阳极)本身的消耗,放出电流来保护管道。如图1所示,牺牲阳极“1”在海水中溶解,放出电流,通过海水进入钢管,使管壁电位负移至保护电位,从而钢管得到保护。     

SYF1-1型海洋金属防腐装置

SYFl—1型海洋金属防腐装置是一种用于潮汐发电设备、海洋石油平台、输送海水管道、船舶等海洋金属防腐的装置。文中对该装置的工作原理、组成、主要技术性能、特点以及实现方法作了概要描述。     

海底多金属硫化物自然电位观测方式研究

利用海洋自然电位法可以探测海底多金属硫化物矿体的位置和轮廓。在调查过程中，可以进行水平观测和垂直观测，本文对这两种观测方式的探测效果进行数值模拟分析，结果表明垂直观测异常大，对矿体的横向分辨率高。但在进行垂直观测时，电极离底低，工作风险大。所以在实际调查过程中，需要根据需求选择合适的观测方式。另外，在实际测量过程中，电极对会偏离垂直方向和水平方向，将导致异常结果发生变化，因此在数据资料处理与解释过程中要注意。本文可以为海底多金属硫化物自然电位调查提供参考。     

中石油管道防腐新技术获国家发明专利

2011年5月上旬,中国石油管道局防腐公司研究的“管道三层结构防腐层的新的涂装工艺”,获得国家发明专利（专利号为200810172375．0）,标志着我国管道防腐技术走到世界前列。     

海底管道磁法探测技术研究

磁法探测是海底管道检测的重要手段,为了根据磁测数据准确地判断管道的位置,从海底管道的磁场模型出发,研究了海底管道的磁异常特征,并提出了一种根据磁测数据准确识别管道的方法:对于对称状的磁异常曲线,其极值即为管道的位置;对于非对称状的磁异常曲线,对其求一阶梯度,位于极大值和极小值之间的梯度极值点即为管道的位置。海底管道实际磁法测量应用实践表明,所提方法是有效可行的。     

浅海及港湾中浅层工程地质勘察的有效方法—浅层工程地震折射波法

浅层工程地震折射波法是进行浅层工程地质勘察十分有效的方法.它是通过对在地面上接收来自地下界面的人工激发的地震波的分析和解释来确定地下地质信息的.它能获得连续的地下地质信息。本文简要地介绍了浅层初至折射波法地震探测,在浅海、港湾与潮间带中工程地质勘察中的使用方法和基本原理。     

参量阵浅剖探测技术在海底管线探测中的应用

以航道、港口海底管线为探测目标,以浅地层剖面(sub-bottom profile)探测技术为主要技术手段,结合SES2000系列浅地层剖面探测系统在近海航道、港口海底管线探测中的应用案例,探讨SBP探测技术在管线探测中的应用。就浅剖图像中的航道、港口海底埋深管线识别定位中存在的技术难题,提出了基于波路径的偏移处理定性分析法和基于信号分析的管道反射弧识别定量计算法进行管道埋深的分析与计算,结合DGPS导航系统可准确获取管线所在平面位置与埋深深度。对于航道适航安全、港口安全建设具有积极意义。     

海底宏渗漏气体走航式海洋电阻率法探测效果模拟与观测系统设计

为实现海底宏渗漏气体连续调查，提出了一种走航式海洋电阻率探测技术。根据前人原位观测资料和含气水体电阻率特征构建地电模型；采用数值模拟和室内试验方法获得不同参数电阻率映像剖面，分析确定探测剖面异常特征，评价探测效果。在此基础上进一步进行了探测系统设计和实验测试。研究结果表明，走航式海洋电法探测电缆可由2个供电电流极和8个电位测量极组成，电位极距需小于0.05 m；测量可采用偶极装置通过并行采集方式实现。气体分布区表现为高阻异常，异常模式由走航速度、排列长度和气体分布区横向宽度共同决定，可分为7种情形；探测电阻率极大值和气体喷出流速存在正相关指数关系。该技术可实现气体分布范围和喷出速率快速探测。     

基于磁异常检测的海底管道探测技术研究与应用

海底管道是海洋油气输运的重要命脉,需要定期进行检测探测以分析评估其安全稳定性。基于埋设海底管道及其磁异常特征,通过研究埋设海底管道磁异常的检测技术及其组成、应用方法,优化海底管道磁异常检测设备布设与检测测线方案,实现埋深大于5 m的深埋海底管道磁异常特征的完全检测。通过海底管道磁异常数据反演可获取实测海底管道路由相比设计竣工路由的坐标偏距、管道埋深等数据,在某区域14.5 km长的海底管道探测实际工程中应用良好,探测数据符合管道路由勘察评价标准规范,为管道埋藏状态分析提供了依据,形成了一种高效、精确的海底管道探测评价方法。     

埕岛海上石油平台周边海底管道与电缆的探测技术研究

海上石油平台周边海底管缆密集,管线状废弃物多,且有相互交叉现象,常有管道与电缆分辨不清或将管线状废弃物误判成海底管缆等情况发生。这严重影响了生产运行和作业平台就位的安全,给指挥作业平台插桩、就位、船舶抛锚带来了很多困难和安全隐患。在埕岛油田平台附近海底管道电缆探测技术研究中,利用目前世界上已有的、对海底管缆探测较为有效的各种仪器设备和方法手段,进行了试点研究,从中寻求适合埕岛油田海区海底管道、电缆位置和埋设状况探测的最佳方法和手段。通过试点研究,对探测海底管道和电缆的各种仪器的探测性能、探测方法、探测过程中应注意的事项以及存在的问题进行了较全面的介绍。     

Safety Assessment of Buried Pipeline during Pile Driving Vibration in Offshore Engineering

To assess the impact of pile driving on adjacent submarine pipelines during the reconstruction of a pier berth, the local damage model of submarine pipelines is established to explore the safety thresholds of the particle peak velocity and horizontal displacement. The results are analyzed and adjusted by the existing standards and the corresponding literatures. Then, a three-dimensional numerical model is presented to assess the feasibility of the construction of piles by the obtained safety limits, in which the nonlinear behavior of the soil and stress–seepage coupling analysis are considered. After the construction, the safety of submarine pipelines is rechecked by the measured value of the particle peak velocity and horizontal displacement. Meanwhile, the propagation law of vibration, the horizontal displacement of underground soil, and the pore pressure during pile driving are explored. The results indicate that the construction of piles of 2# mooring pier did not cause damage to adjacent submarine pipelines. However, the construction of piles of 1# mooring pier which is nearer may cause damage to submarine pipelines.     

第三方活动冲击荷载作用下近海管道损伤机理及风险评估研究现状

平台坠物、船舶抛锚等第三方活动引起的冲击损伤是近海管道失效的主要原因,时刻威胁中国海洋油气开发系统的安全性。为保障近海油气管道安全运行,围绕冲击荷载作用下管道损伤及失效评估这一中心问题,从管道损伤机理研究、含冲击损伤管道安全评估、管道工程项目风险评估3个方面总结了国内外研究发展现状,明确了影响结构安全的关键问题,并对未来研究工作提出建议。挖沟埋深为管道防护冲击损伤的有效手段,土体强度是防护效果关键因素,应重点关注土体强度空间变异性问题;管道冲击损伤主要为平滑凹陷和弯折凹陷,对于后者应进一步确定其在内压荷载下的剩余强度及疲劳强度;风险评估中失效判据对于结果有显著影响,需构建考虑多种安全性评估准则的失效判据体系。     

地震条件下海底双层油气管线的工作理论、强度标准和损伤评价

我国渤海湾是地震多发地区 ,该地区的海底输油管线随时都面临地震的威胁。地震成为渤海输油管线必要的设计条件 ,地震载荷是在役管线安全风险评估必须包括的环境载荷。本文综述了国内外在管线抗震设计及相关研究、双层油气管线的工作理论、强度标准与损伤评判等方面的研究工作 ,对我国制定地震条件下海底管线的评估计算方法、管线的抗震设计准则以及地震灾害的防治与风险分析具有一定的参考价值     

城市地下管线信息二维码自动生成技术研究

管线信息二维码自动生成是城市地下管线信息巡检管理和应用的核心技术之一。对管线点和管线段二维码存储内容分别进行了设计,剖析了数据编码、纠错编码和最终码序列构造3个二维码生成的核心技术,重点讨论了数字模式下QR码数据码字的自动生成方法,并在Arc Map平台上编程实现了所选管线数据的批量二维码自动生成,为满足地下管线日常巡检业务需求奠定了良好基础。     

Parametric study for underwater blast-induced pipeline response embedded in marine sediments

Abstract

Blast response of submerged pipelines has been a research focus in recent years. In this article, a three-dimensional numerical model is established to investigate dynamic response of pipelines due to underwater explosion. The u–p approximation is integrated into finite element method (FEM) to simulate pore water effect in the seabed. Numerical continuity between hydraulic pressure in the flow field and pore pressure in the marine sediment is guaranteed to realize the blast response of submerged pipelines in ocean environment. Both fluid–structure interaction (FSI) and pipeline–seabed interaction (PSI) have been considered in the proposed model simultaneously. A comprehensive parametric study is carried out after validation of the present model with test data from underground explosion and underwater explosion, respectively. The effect of embedment depth, TNT equivalent, stand-off distance, pipeline diameter, and pipeline thickness to blast response of the submerged pipelines is investigated based on numerical results. Variation of deformation patterns and stress distribution of the pipeline with various installation and structure parameters has been illustrated and discussed to facilitate engineering practice.     

带损伤海底石油管线的安全评估

综述了国际上在管线损伤方面的研究工作，供我国开展在役管线的安全评估时参考。     

悬跨海底管道疲劳寿命分析研究

海底管道在服役期间由于各种原因会在某些管段形成悬跨。这些悬跨在海流力作用下，将产生涡激振动。这种涡激振动最终可能导致管道疲劳失效。管道在海流力作用下发生的涡激振动是管道振动和漩涡尾流振动耦合的结果。在建立管道振动模型和Matteoluca尾流振子模型基础上，对管道涡激振动动力响应特性进行分析。依据Miner线性损伤累积理论，采用S—N曲线法分析计算管道疲劳寿命。最后，针对海洋油气开发与生产，提出延长海底管道疲劳寿命的方法和措施。     

海底管道检测与三维点云重建算法

随着海底油气管道的铺设规模越来越大,为防止管道油气泄漏而导致人员伤亡和财产损失,海底管道的日常巡检尤为重要。提出一种基于多波束点云的海底管道检测与三维重建算法,利用高频多波束声纳对水下管道进行成像,对声纳图像采用经典边缘检测算法检测管道边缘,得到相应的点云数据,将点云数据拼接成一组完整的空间点云集合,对点云集合进行三维重建。通过水池试验结果证明,提出的算法流程能够有效地实现水下管道的检测与三维重建,具有较好的工程应用前景。     

钻爆法施工条件下城市地下工程建设对环境的影响分析

针对如何使城市地下开挖对周围环境造成的损害最小与损害防治等问题,以钻爆法施工为例,针对开挖设计方法和方案的选取、沉陷预测预报以及损害评价等开展了探索性研究.其目的在于使城市地下开挖施工与周围环境相协调,以确保地下开挖与环境系统达到最优;并以青岛海底隧道青岛接线端隧道开挖对建筑物的影响作为实例,进行了论证和分析,从而确保了受开挖影响的地面建筑物的安全,并且保护了地面环境.     

MATLAB在海底管线阴极保护电场计算中的应用

海洋钢结构阴极保护电场的数值模拟仿真和计算是当前海洋腐蚀、阴极保护研究和工程实践中一个重要的研究方向。研究海底管线的腐蚀状态就必须准确测定管线表面的电位分布,而实际测量中深海管线表面电位分布难以直接测量。构建了海水中钢管线的阴极保护数学模型,采用以边界元法为基础的数值计算方法,利用Matlab开发了均匀电解质中电位分布的计算软件,实测中通过对腐蚀电场海水区域环境电场的测量,就可实现不接触测量管线表面电位的目的。最后通过海洋实测验证了计算结果的可靠性,证明了基于Matlab的数值仿真计算引入阴极保护设计中是行之有效的。