常規(guī)管道的設(shè)計主要是從承受內(nèi)部壓力來考慮的。能夠承受的壓力越大,管內(nèi)的流量就越大,從而對運營者來說也就有更大效益。但是對于深水管道的設(shè)計,對抗外部壓力成為要重點考慮的問題,特別是在安裝階段。
“油田內(nèi)”管線,比如海底臍帶,提升管和流送管線,因為管徑小,所以具有很強的抗靜水壓能力。這些管道一般用無縫管,這些無縫管很容易得到,并且是比較經(jīng)濟的方案。
然而深水干線和長距離回接系統(tǒng)對管道設(shè)計產(chǎn)生了較大挑戰(zhàn)。為了得到較大的海底產(chǎn)量,這些管道趨向于用較大直徑和較大壁厚的管子,來保證管道可以承受靜水壓和彎曲的需要。
這些管子一般直徑是16寸~20寸。Pilger工藝能生產(chǎn)所需的厚壁管,但是制造過程慢,材料成本也很高。制造這類管線最經(jīng)濟的方法就是UOE工藝。 UOE工藝就是將鋼板壓成U型,隨后卷成O型,再周向擴展。行業(yè)不斷提升的要求對這類管道的設(shè)計提出了極限的挑戰(zhàn)。這些要求包括安全、成功的安裝和成本的經(jīng)濟性。
管型
很少管道生產(chǎn)商可以用UOE工藝生產(chǎn)外徑16寸~20寸的管子。但是這種方法比無縫管更具經(jīng)濟性。
Corus Tubes的一項研究提供了對管子成型機理的更深的理解,F(xiàn)在可以反轉(zhuǎn)這個作用,生產(chǎn)出比一般預(yù)期更高的受壓強度的管子。從而為深水應(yīng)用中減少管壁厚度提供了可能。
UOE工藝生產(chǎn)管道,管道要經(jīng)歷不同橫向和縱向的應(yīng)力周期。這些周期組合起來就會影響管道材料在壓力下的表現(xiàn)。
Corus Tubes的生產(chǎn)工藝特別之處是優(yōu)化了材料設(shè)計,縮小了深水管道的標(biāo)稱壁厚。這使得管道用料減少,焊接成本降低,重量減輕,縮短安裝時間。這些對物流也是非常重要的。
管道的成型是在生產(chǎn)過程中決定的?梢栽偕a(chǎn)參數(shù)、管道壓縮和擴展之間取得最優(yōu)平衡。
Corus Tubes的卷曲強度,U和O型壓制的組合保證了管子尺寸可控制到最高精度。改進的管子“圓度”、壁厚和直徑公差可以給管道設(shè)計者保證管道的質(zhì)量,消除設(shè)計和生產(chǎn)中的不精確性,并且使得壁厚達到最優(yōu)。
優(yōu)秀的能力
Corus Tubes公司在許多突破性的工程中扮演著重要角色。不久前它向墨西哥灣的Perdido Norte工程提供了管道,此工程是世界最深的管道系統(tǒng)之一。大約有312千米的管線,重約77000公噸,被用在3500~8300英尺的深海中。其中一段管道把在Alaminos Canyon 857的產(chǎn)品輸送到994塊區(qū)。長度大約有125.5 千米。
在2001年,Corus Tubes 為Bluestream 工程提供了94千米,重約45000公噸的三層聚丙烯鍍膜高質(zhì)量的管道和彎頭。這一工程技術(shù)上非常具有挑戰(zhàn)性。它通過黑海將天然氣從俄羅斯輸送到土耳其。
Corus Tubes公司是這項工程三家主要供貨商的其中一家。Corus Tubes管道的優(yōu)秀抗壓性使得它被用于海底最深處的一段,深度達2150米。
早在2000年,Corus Tubes公司被?松梨選中為其Exxon Hoover/Diana工程提供64千米的管道。應(yīng)用深度達到1450米。這也是Corus Tubes 在哈特爾普爾的UOE工廠第一次為墨西哥灣市場提供小直徑的管道。
深水管道需要很小的尺寸公差,以增強管道的抗靜水壓能力和環(huán)形焊縫的耐疲勞性。
此外,16寸~28寸的管道被視為未來深水管道的發(fā)展方向。運用UOE 技術(shù)替代Pilger 工藝的無縫管可顯著降低成本。
Corus Tubes 將繼續(xù)對深水管道的性能研究投入時間和資源。這一研究與其在16寸和18寸管道供應(yīng)多年的經(jīng)驗,會使得許多使用當(dāng)前技術(shù)無法實現(xiàn)或成本較高的工程成為現(xiàn)實。