海底油氣管道是什麽樣的？
海管是鋪設在海底，連續輸送油、氣、水的（de）管道。打個比方：海（hǎi）上的油氣（qì）設施都是一個個有價值的“點”，隻有通過油氣管（guǎn）道這樣的“線”將“點（diǎn）”連接，才能構成（chéng）完整的係統，發揮（huī）生產係統的整體價值。海底管道主要有平管、膨脹彎管、立管等種類。海（hǎi）底平管平鋪於海底，是海底油氣輸送的主力軍。膨脹彎管用於連接海底平管與立管。受海水溫（wēn）差的影響，鋼管存在著熱脹冷縮的現象，膨脹彎管可（kě）以補償海管長（zhǎng）度的變化。立管是海底處於垂直狀態的管道，連接海底（dǐ）平管與海上的生產設施。深水區立管通常以自由狀態（tài）立於水中，例（lì）如頂部預張力立管（TTR）、鋼懸鏈立（lì）管（SCR）、柔性立管、塔式立（lì）管等。另外，跨（kuà）接管也必不可（kě）少，它是連接采油樹與生產管匯的。根（gēn）據油（yóu）田產出物（wù）（油、氣、水）和產量的不同，選擇相（xiàng）應（yīng）管（guǎn）徑（jìng）和結構（gòu）的海管，理論上產量越大（dà），管徑越粗。
為了防止深水低溫高壓形成的水（shuǐ）合物堵塞海管，需要使用（yòng）保溫管道（dào）；而海上（shàng）稠（chóu）油需在平台加熱後輸送，所以需要采（cǎi）用熱油（yóu）輸送工（gōng）藝和保溫管道結（jié）構。電伴熱海管就給海管加上（shàng）了“暖寶寶”。為了增加管道的（de）穩定性，混凝土配重（chóng）海管應運而生。
海管的材質不同決定了海管的生產成本、抗侵蝕能力、重力要求以及（jí）在焊接時的（de）性（xìng）能。目前一般采用碳鋼（gāng）API 5L X56及以上。
有（yǒu）哪些鋪設海底管道（dào）的方法（fǎ）？
完成一條海底管道，設計考慮因素繁多，而安（ān）裝施工更是要克（kè）服千難萬險。首先是作（zuò）業環境處（chù）於海洋，不僅作業空間嚴重受限（xiàn），海況的複雜多變也會給正常施工帶來極大的挑戰。另外，海底環（huán）境複雜，並（bìng）非一馬平川，它由各種地（dì）形地貌（mào）組成，例如高聳的海山、起伏的海（hǎi）丘、綿長的海嶺、深邃的海溝等等。我們並不能像在陸（lù）地上鋪設管道（dào）那樣（yàng）改造海（hǎi）底（dǐ）的地貌（mào），所以無論在設計還是施工過程中，鋪設海底管道考慮的因素就非常複雜了（le）。海底低溫、高（gāo）壓、高鹽度、暗流湧動，水合物阻塞、管道腐蝕、衝擊損耗等難題會持續存（cún）在。這些問題（tí）的同時存在使得鋪設海底油氣管道不僅是工程難題，同時（shí）又是（shì）科學難題。
那麽，海底管道是如何（hé）鋪成的呢？對於施工作業（yè）而言，水深是最大的影響因（yīn）素，根據水深不同，鋪管作業迥異。
（1）離岸近、水淺的地方（fāng），可以用絞車直接（jiē）將（jiāng）海管拉上陸地。
（2）淺海區、離岸遠的地（dì）方（fāng）可以（yǐ）通過鋪管（guǎn）船一邊下放、一邊焊接的（de）方式（shì）鋪管。主要采用S-Lay（S型鋪設法）：海底管道通過船尾的托管架入水（shuǐ），形成S形（xíng）曲線鋪入（rù）海底。在鋪管作業過（guò）程中，船上（shàng）需要（yào）有3樣神器——張緊器（qì）、托（tuō）管架和焊接作業線。張（zhāng）緊器用來固定海管，像是一個大夾子夾（jiá）住海（hǎi）管。托管架則（zé）用來控製海管（guǎn）的鋪設方向。此外，受（shòu）海上作業空間限製，鋪設海管需要一支專業的船隊相互配合（hé）完成施工，成本（běn）也要比同等情況下的陸（lù）地高出1～2倍。
（3）在深水區進行鋪管作（zuò）業（yè），水深（shēn）增加，導致施工難（nán）度呈指數級增長。海管長度增加，導致重量增加，需（xū）要（yào）鋪管船承受更大的（de）張（zhāng）力，此時（shí）采（cǎi）用J-Lay方式施工。J-Lay（J型鋪（pù）設法）：海管以接近垂直的（de）形態離開鋪管船（chuán），沿垂彎段向下，直至鋪入海底，管線整體呈“J”型，適用於幾百米至（zhì）幾千米的深海區域（yù）。
（4）隨著新技術的不斷發展，海上鋪管作業形式也再不斷進步。對於管（guǎn）徑小、強度稍弱（ruò）的海管，可以（yǐ）在陸地上製造好直接卷於滾筒上，使用鋪管船運至海上鋪設，這種（zhǒng）作業方（fāng）式稱為Reel-Lay（卷管式鋪管作業）。目前，卷管式（shì）鋪管船可以分為水平式和垂直（zhí）式兩種。水平式卷管鋪（pù）管船，其轉動（dòng）軸垂直於鋪（pù）管船甲板，采用S型（xíng）鋪設（常用於淺水），常用於鋪設臍帶纜；而垂直式卷管鋪管船（chuán），其轉動軸與鋪管船甲板保持水平，采用J型鋪設，常用於深水。當然最終選擇哪種作業方式，不僅要考慮水深，還要結合作業周期（qī）、作業成本等綜合因素。
海（hǎi）管在海底的鋪設步（bù）驟
以最常見的S型鋪管作業方式為（wéi）例，詳細（xì）介紹海底管道是如何建成的。
（1）準備階段。準備階段包括鋪管船就位、安裝托管架、倒（dǎo）海管、海管起始連接以及（jí）安裝海管的起始封頭。淺水區一般（bān）將起始接頭（tóu）固定在導管（guǎn）架上，然後開（kāi）始鋪（pù）管，這種（zhǒng）方法比較經濟。
（2）海管焊接作業（yè）。海管需要被一根一根焊接在（zài）一起，然後下放（fàng）到海底。焊接工序至關重要（yào）：通過滾輪輸（shū）送至加工車間，然後進行坡（pō）口加工、管（guǎn）端消磁、管（guǎn）段預（yù）熱、焊口組對（duì）、各種焊接（封底焊（hàn）、填充焊、內部焊、蓋帽焊）、無損（sǔn）探傷、噴砂、塗覆密封、發（fā）泡等十幾項工序。
（3）海管入水。鋪管船向前（qián）移船（chuán），海管入水。海管管（guǎn）端到達著泥點後，邊焊（hàn）接邊鋪設，進入正常（cháng）鋪管作業階段。當鋪管過程中（zhōng）遭遇惡劣天氣，或是突發其（qí）他意外情況影響到鋪設海管正常作業時，需要臨時（shí）棄（qì）管。棄管時要焊接臨時棄管頭，通過A/R絞車鋼（gāng）絲連接（jiē）。
（4）結束平鋪管段作業。在海底（dǐ）管線鋪設到立管安裝位置（zhì）附近時，結束鋪設作業，與棄管作業步驟相同。
（5）立管、膨脹彎的連接（jiē）。海管平鋪段作業結束，此時需要水下測量平鋪段（duàn）海（hǎi）管與立管之（zhī）間的距離，定製膨脹彎管（guǎn）。膨脹彎管采用法（fǎ）蘭連接的方式。淺水區域可以人工潛水進行後續連接工作，水深大於50米時，采用飽和潛水作業（yè）。
（6）海管清管試壓、排水。完成所有管線連接後，需要（yào）進（jìn）行清管試壓的工作。清管作（zuò）業是（shì）為了清洗管內壁（bì）、測量（liàng）管線是否有（yǒu）屈曲（qǔ）變形（xíng）。常用的儀器是清管器。試驗壓力一般需要超過設計壓力，以測試水下連接（jiē）點是否泄漏，之後對海管進（jìn）行排水或幹燥作業。
（7）海（hǎi）管保護和固定。海管沉放到海底後，波（bō）浪、海流以及附近船舶（bó）拋錨都會危及到海管的（de）安全，影響最為嚴重的是漁（yú）業活（huó）動，漁船拋錨、漁網破壞法蘭連接點等等，所以需要采取一定的保護措施（shī）：①針對（duì）平管段，可以（yǐ）采用挖（wā）溝機挖溝掩埋。方法是挖溝（gōu）機下放至海底，騎放在海管上，抬起海管，開始挖溝，像是耕田用的犁，深度為1～2米，然後掩埋回填。②采用水泥墊塊、固（gù）定壓塊等（děng）保護措施。水泥墊塊（kuài）、固定壓塊等（děng）製造、鋪設成本高，因此隻在立管、膨脹彎管等連接處使用。
（8）管道修複。即使（shǐ）保護再周全，也（yě）難以完（wán）全（quán）杜絕海管發生堵塞、泄露，失效的情況。一旦發（fā）生海管堵塞，可以先使用清管（guǎn）球進行清管作業。對（duì）於海管發生腐（fǔ）蝕、泄漏或清管球不能疏通的管段，采取切斷破（pò）損海管，重新更換連接。水深較淺區域，可以打撈上（shàng）來重新焊接。海水（shuǐ）較深區域，采用ROV水下作業，切斷海管，使用法蘭、卡箍等機械方式連接。至此，一條完整的海管鋪設作業順利結束。
我國海底（dǐ）管道產業起步較晚，但經過20餘年的發展，我國海底（dǐ）管道鋪設能力取得了長足的進步。據統計，我國海（hǎi）洋石油已經建成了（le）81個油氣田，鋪設的海洋管道（dào）長度超過6000公裏。
鋪管船
鋪管船是海底管道施工的重要工具，在海洋設施建造（zào）方麵起著舉足輕重（chóng）的作用。鋪管船的形式較（jiào）為多樣，既有（yǒu）純粹的鋪（pù）管船（chuán），也有起重能力（lì）超強的起重鋪管船；從船體上看（kàn），有駁船式、普通船型式和半潛式（shì）。
目前CNOOC已經具備7艘專業鋪管船，分別是（shì）HYSY201、HYSY 202、藍疆、濱海（hǎi）109、HYSY286、HYSY289和HYSY291。HYSY201是我國首條深水鋪（pù）管起重船，具有三條作業線，一條主線兩條輔線。其餘鋪管船均為單作業線，並且作業線均在右舷。我國現有的鋪管船均采用S型鋪管法。
目前國（guó）內淺水區域開發日（rì）趨飽和，未來趨（qū）勢是（shì）向南海深水發展。相比而言，美（měi）國墨西哥灣、北非和巴西水域水深較深，相關企（qǐ）業很早（zǎo）就（jiù）開展了深（shēn）水技術的研究，這些國家深水鋪管技術已經（jīng）較為成熟。而中國海洋油氣事業一直集中於（yú）淺水，作業階（jiē）段S-Lay鋪管技術（shù）應用較多。隨著近幾年（nián）張緊器扭矩能力的提升，S-Lay鋪管水深作業能力在（zài）不斷進步，但Reel-Lay和J-Lay施工技術（shù）才是開發深水重點研究的方向。（文：孟偉 來源：《石油知識》）
文章來源：網（wǎng）燃氣 http://www.egas.cn
