田横岛海底供水管道维修实践

姜大宁

（青岛即东海润水务有限公司，山东青岛 266200）

田横岛位于青岛市东北的黄海横门湾口，总面积1.46 平方千米，距陆地最短距离1.2 千米。为解决岛上居民生活用水，2010 年政府投资铺设DN200 钢丝骨架PE 供水管。设计选择穿越路径最短、海底洋流复杂的横门湾，采用海底开槽埋设施工，为防止海流扰动，在管道上部间隔3 米压砼包固定。因管道在海底施工过程中未能完全开槽埋设，导致部分管道搁置在海底岩石上，长时间弯曲受力致使管道焊口开裂漏水。

2021 年3 月31 日，岛上用户反映出现停水，通过观测管网水压曲线结合管道两端关闸测试，判断管道在海底段出现漏水事故。因田横岛横门湾水面狭窄，管道位于海面以下10米左右，每日潮涨潮落期间海底流速测定在5 ～7m/s 左右，潜水维修人员只能在白天高低潮汛中间时段，利用平流期1 ～2 小时下水作业，遇到大风天气出现流急、海水浑浊情况均不能安全下水作业，管道脱口带来的修复难度，加上海底环境复杂为管道修复均带来较大难题。

在组织维修中筹备二个方案：

1、水上修复法：该方案设想将PE 供水管通过吊拉方式搁置在船上修复，因钢丝骨架管道弯曲性能差、海底管道压包吊开难度大，同时水下作业时间长而放弃该方案。

2、水下修复法：该方案由潜水员下水在断口处装设哈夫节维修件，利用哈夫节的密封性能修复管道。维修过程不需拆卸现状管道，作业工程量小，但需要等待良好的洋流、天气条件，靠专业的潜水人员一举成功。

施工前准备主要包括施工船舶及工具材料的准备，维修方案的制订，试验哈夫节安装后管道防脱措施，潜水人员的维修作业培训，天气潮汛的关注。

确定管道断口位置。在陆地靠近海面处将管道排气阀拆除，通过变径法兰与功率9kW 空压机出口连接，每分钟向管道充气1.8立方米，进入管道的空气通过海底管道漏水处释放，在海面形成巨大的气泡（见下页图1），经海面巡查，发现管道漏点一处。

图1 空气从海底管道断口处溢出海面

维修船只发现海面曝气后，结合洋流流向、速度判断海底管道位置抛锚定位。经潜水员下水查看，发现管道接口管箍出现熔接部位脱离，且管道两侧1.5 米范围内各有砼压包。经初步分析，因管底岩石不平整导致管箍处弯曲受力集中，在长时间海流扰动的作用下焊口松裂漏水。

根据漏水情况分析，需要先安装承口哈夫节止住漏水，为防止两侧管口在哈夫节内不同角度的扰动造成哈夫节密封圈裂隙漏水，需要在哈夫节两侧装设固定管卡，通过管卡与管道接触面的齿槽固定在管道上，两侧的管卡再通过加长拉结螺栓固定（采用双螺母+弹簧垫片），让哈夫节两侧的管道连为一体，确保哈夫节发挥密封作用。

图2 海底管道漏点维修管件组合

哈夫节与固定管卡依次安装后，开启岸上供水管道闸门，宜小开启度控制过水流量，当管道注满水后压力逐渐升高直至稳定至0.6MPa 后，关闭两侧闸门观测10 分钟有无压降，期间水下潜水人员摸试哈夫节有无漏水情况，确认无问题后潜水员上岸，管道开闸通水冲洗。

近几年，随着海岛旅游开发和原住民淡水需求增加，陆地跨海供水是近岸海岛的首选方案，PE 管在耐腐蚀性、易施工方面具有独特优势，但考虑到海底维护受海流条件、水深影响较大，建议方案设计时应注重以下几点：

1、管道铺设路径选择应避免狭窄流急处，应优先考虑泥质海底，便于管道开槽埋设施工，可避免管道受洋流扰动、抛锚挂损、岩石磨损等使用问题。

2、管道接口应重点关注，管道应先连接试压后下水铺设，对于PE 管材尽量采用盘圆长管，接口除热熔焊口外建议再加装哈夫节及防脱口卡箍。

3、管道铺设时可附带绳索，以便于管道施工时拖拽及维护时吊拉。