浅议海底管道预防性打卡维修技术施工

韩羽 张伟新

摘 要：为了确保海洋石油采油平台安全生产，海底管线的安全运行格外重要，通过实际工作的实操，对海底管线进行预防性打卡技术进行浅议，工作中分别有腐蚀严重的外部缺陷点内部缺陷点位置进行打卡预防性维修，为后续对该条海管的进一步措施争取时间。

关键词：腐蚀;平台;海管;卡具

1 技术概述

海上油田管线，管线长度各有不同。经海管内检测工作可发现腐蚀严重的外部缺陷点内部缺陷点，大部分在管节点位置。为了更好的保障该条海管的运营，需要尽快对这海管缺陷点做预防处理。

2 管理职责

2.1 施工经理职责

施工经理全权负责工程项目的组织、管理、实施工作;制定严密、科学而切合实际的项目执行预算并严格控制成本;严格控制项目进度计划、质量管理，根据项目实际情况及时做出行之有效的决策;对项目的施工方案进行审核，根据项目实际情况，保证施工方案的切合实际与可操作性;带领项目人员及工程施工人员按期、安全、高效地完成项目工程，对项目负全责。

2.2 安全监督职责

施工中现场消防设施、措施的检查、确认;负责现场危险作业许可证申报审批的防范措施的落实、施工过程中的安全监察工作;施工人员在进入施工前的健康安全环保知识教育;负责巡检发现作业中的不安全隐患，并组织整改，监督落实整改结果。

3 打卡技术与工艺

3.1 概述

施工前确认本次需要打卡的两个缺陷位置坐标;使用船舶、定位、潜水人员共同实施缺陷点位置打卡预防性维修。

3.2 详细的施工步骤

3.2.1 确定缺陷点位

确定缺陷点位包括以下两个方面的工作：一对两个缺陷位置进行水下定位;二对两个缺陷位置进行二维地貌扫测。

对缺陷位置进行水下定位的步骤：①使用高精度的星站差分定位系统对船舶进行定位，导航船舶到达作业区域;待船舶到达作业现场之后，在船舷固定安装超短基线（USBL）系统，使探头超过船底;在甲板上合理安置甲板单元，并将电缆及数据线连接完毕;②将水下信标固定在潜水气瓶上，或者有潜水员携带。待信标入水后，信标所在位置信息会实时显示在导航软件的显示界面;③通过显示界面已知点与潜水员位置关系，可以指挥潜水员到达指定位置;④待潜水员探摸到缺陷位置之后，可以将信标置于缺陷位置上方，此时定位人员对信标所在位置进行实时打点记录，就得到了缺陷位置的绝对坐标。

对缺陷位置进行二维地貌扫测的步骤：①将2D扫描声呐安装在专用三脚架上，并将通讯电缆与甲板控制软件连接，通电测试，保证运行正常;②使用吊机将三脚架吊起，缓缓放入海底，即可对海底三脚架附近地貌进行扫测。

3.2.2 吹排泥作业

现场连接调试吸泥气举设备，使用作业船吊放系统由潜水员指挥放至海管预清理位置，对海管预清理位置进行淤泥冲洗作业，造坑尺寸为4.5m×3m×2.5m（可根据现场实际情况调整），造坑完成后并用沙袋进行造坑四周围挡，防止回淤。

3.2.3 海管清理作业

潜水员采用手动工具清理管线外的防腐保护层。潜水员采用潜水刀拨开PE防腐层;采用水下液压打磨工具，配备金属除锈钢刷对表面进行检测前清理至金属露白。

3.2.4 管线椭圆度测试及测厚

采用环规检查管线部分直度和椭圆度。选择一个水平度和直度测量的基准，检查管线四个方向的曲率：3点、9点、6点、12点钟四个等分方位;根据APIL标准要求椭圆度误差不超过管道外径的2%，但不应超过8mm;直度误差±0.75%D，但不能超过±3.2mm;如果海管上有凹痕，环规测量区域必须在环向密封内部。测厚完成后，潜水员利用巴士水下电位仪进行管道腐蚀电位测试[1]。

3.2.5 卡具水下安装

3.2.5.1 安装前

①管线外表面必须清理、打磨（油漆、防腐层）干净，如有焊缝也必须清理至管线相同;②管道椭圆度应满足标准要求;③安装前应准确定位漏点、漏点周边环境、长度、漏点位置，以保证更好的封堵效果;④安装前，管卡在下水前必须为张开状态并卸载4棵螺栓/母至主体分开线一侧，不影响主体开关闭合。

3.2.5.2 安装时

①管卡应对称均匀加力，使密封垫受力均匀;②螺栓、母、垫片及密封材料等不能重复使用，以免发生事故;③使用压力应严格控制在最大工作压力内;④使用温度应严格控制在温度范围内;⑤管道泄漏长度需在管卡有效封堵长度内;⑥管卡使用寿命一般为15年左右（恶劣工况除外）;⑦橡胶的安装：首先将轴向橡胶条嵌入海管维抢修连接件橡胶槽内，确保两端有1-2mm的预留;然后上下半个海管维抢修连接件同时安装环向橡胶，用螺栓固定法兰盘使橡胶不能自由活动，确保法兰盘距离主体间须5mm±1mm。注：环向螺栓在出厂时已经安装完成，现场安装或试验时禁止在对环向螺栓进行紧固;⑧在绳索吊装的协助下将海管维抢修连接件扣在管线上，用轴向螺栓定位，使上下半个主体部分平齐且截面同心。紧固完轴向螺栓后测量两主体轴向距离确保在4.2mm±0.5mm，不同卡子存在差异。

3.2.5.3 维护保养（保养好坏关系到装置安全使用）工具的检查

①任何压力测试之前，必须检查每个装置以便其正常运作;②橡胶也需要在压力测试之前进行检查，這是主要的密封部件。在没有被尖锐物体刮伤的情况下，橡胶本体是不会被挤压破坏。

3.2.5.4 卡具环空打压测试

潜水员连接打压泵的软管接至机械管卡试压口上，打开机械管卡顶端的试压阀门;在开始泄露测试之前，设定测试压力为最大操作压力（最大操作压力需联系平台中控，并稳压30min，检查测试过程钟的压力值，告知卡具安装技术人员，并做好记录。试压过程中压降不超过试验压力的1%。

3.3 缺陷点水下防腐

3.3.1 表面处理

将腐蚀区域清理干净，使用打磨的方式对施工部位进行表面处理，打磨后的施工表面清洁度应不低于St2.0级。打磨完成后需使用压缩空气对整个施工区域进行清洁。

3.3.2 修复材料涂抹和缠绕

①纳塑钢NPS8210水下修复材料进行修复涂抹，再配合NPS8901增强带进行缠绕;②根据使用纳塑钢水下修复材料的配比要求，严格按照比例调配好材料，注意要搅拌均匀、控制好涂刷速度，一旦材料开始固化后就不要再继续使用，纳塑钢水下修复材料为泥状，潜水员用手将调配好的NPS8210涂抹于打磨处理后的修复区域，需全部涂抹一层[2];③潜水员采用NPS8210结合NPS8901进行缠绕堆积修复，边缠绕边涂刮NPS8210，形成一个自然的过渡斜面;④再用NPS8901对涂抹了NPS8210的所有区域进行整体缠绕，边缠绕边涂刮NPS8210。

3.3.3 纳塑钢NPS1101高分子材料调制与缠绕

根据纳塑钢产品说明书调制纳塑钢NPS1101高分子材料，并使用涂布机将纳塑钢NPS1101高分子材料均匀的涂布到NPS8902增强防腐带上，同时将浸润好的NPS8902增强防腐带缠绕到临时滚轴上。注意材料的使用比例、操作时间，合理安排调制材料的时间间隔。

3.3.4 施工完成后的检查

施工完成以后，检查施工完成后的材料表面固化状况，要求固化后的材料表面均匀、无起泡、无开裂。

4 总结

通过各个岗位的通力合作，明确职责，施工前准备充分，保证了后续施工的顺利进行，施工过程的各个环节，从测试测量到卡具安装，都严格按照相关的操作规程进行，保证了施工质量。此次预防性维修，既保证了输送介质的安全，也为海管的下一步施工赢得了宝贵的时间。

参考文献：

[1]吕文全，王毅，王荡，王林.油气混输管道腐蚀及防护管理综述[J].云南化工，2018，45（07）：14-15.

[2]冯胜，曲伟首，金磊，张传旭，王海峰.某海底油水混输管道回收管段的腐蚀检测评价[J].腐蚀与防护，2019，40 （11）：838-844.