概述
近年来,我国在海洋油气开发方面取得了飞速发展,而海底管道的布置也逐步趋于网络化。在这种情况下,经常会出现管道与管道、管道与电缆之间的跨越问题。为了规避运营过程中的风险,减小后续管道或电缆维修作业时的困难,通常需选择合适的跨越形式,在新建海底管道铺设路由上的交叉位置进行必要处理。而跨越形式的选择则需要从技术、投资和工期等因素综合考虑。
本文根据国内外工程中经常出现的几种跨越形式,主要论述了新建管线跨越已建管线的设计方法和跨越管线的计算方法。
海底管道跨越的主要形式
目前在海底管道的跨越施工中主要分为以下几种跨越方式:高位敷设跨越,低位跨越,支墩支撑跨越,斜拉跨越,短节预制与法兰连接跨越。
2.1 高位敷设跨越
高位敷设跨越的特征是已建海管埋设于海床以下,新建海管可直接铺设在海床上。该种跨越方式主要适用于海床表面为非硬质海床的管道跨越铺设。我国渤海及东海海域已开发的油气田中,绝大多数油气田所在的海床表面都属于软质海床,海床表面多为黏土或松散的沙土,易于利用挖沟机对海管进行挖沟埋设,且已建海管的埋深一般在1~1.5 m。但由于部分已建海管在海底埋设多年,在海底水流的冲刷作用下,海管的埋设深度已发生变化,有的甚至已经暴露于海床表面,因此,若新建海管的路由跨越已建海管,则通常在已建海管的正上方海床铺设0.3m厚的混凝土垫块。这样操作的依据是DNV ST F101(2017)的规范要求:两条存在跨越关系的管线之间需要至少0.3m的垂向距离。
然而,除跨越点附近的海管是铺设到海床上的,其他部分最终仍然要埋设到海床以下1~1.5 m,因此,新建管线需要有一段足够长的过渡长度保证新建海管能够自然平缓地跨越已建海管。同时,海管管壁所承受的应力也应当符合规范要求。
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