海底管道工程定稿版

管道工程可行性研究报告编制：校审：：批准：海洋石油工程股份有限公司设计公司目录 11海底管道工程费用估算(加上阻流器3000万元人民币费用) 115 1概述1.1项目概况上海液化天然气有限责任公司(下称：业主)依托上海洋山深水港的开发建设，拟建造上海液化天然气(LNG)项目，该项目主要由LNG专用码头、LNG接收站和海底输气干线三部分组成。经过前期预可研路由比选，业主拟定：LNG码头和接收站建在洋山深水港区的西门堂，然后通过海底输气管道在上海杭州湾北岸南汇嘴处登陆，再通过陆地输气管道将气送往杭州湾北岸奉贤区奉新与城市管网相连。目前业主拟定建设规模为：一期300万吨/年，二期600万吨/年。此项目将有利于改变上海市的能源结构和环境质量，有着重要的社会经济意义。在综合评估前期预可研“海底管道预选路由桌面研究报告”(2004年9月由上海东海海洋工程勘表1.1-1海底管道预选路由关键点坐标值值(WGS-84)北坐标点登陆点AC1路由拐点AC2路由拐点AC3入海点AC4坐标东1211221221222005年4月8日，业主就表1-1中的预选路由约36km海底管道与海洋石油工程股份有限公司签订了合同，委托海洋石油工程股份有限公司基于上海燃气设计院提供的海底管道界面工艺参数和管径、进行海底管道结构、防腐工程可行性研究设计，并在此阶段完成海底管道跨越海底光缆和电缆、海底管道安装铺设方法两项专题研究。与此同时，业主委托上海东海海洋工程勘察设计研究院开始了海底由勘察工作。2005年5月11日，上海东海海洋工程勘察设计研究院提供了《上海液化天然气(LNG)项目海底管道路由勘察报告(送审稿)》，勘测结果显示，对于AC2至AC3段预选路由，在AC3北侧路由上存在出露基岩(R1)，将影响海底管道运行和安装期安全，所以上海东海海洋工程勘察设计研究院推荐海底管道路由关键点坐标调整为表1.1-2。表1.1-2海底管道推荐路由关键点坐标值值(WGS-84)北 (3416017m)30゜44.405´ (3402526m)30゜36.956´ (3388727m)30゜36.397´ (3387703m)坐标东 (41396307m)122゜04.250´ (41411019m)122゜06.983´ (41415273m)122゜06.339´ (41414235m)坐标点登陆点AC1路由拐点AC2路由拐点AC3*入海点AC4经比较“桌面研究报告”中的预选路由和表1.1-2的推荐路由，我们认为该推荐路由更合理，并基于此开展了海底管道工程可行性研究阶段、合同界定工作范围内的全部工作。该推荐管道路由将交越中日光缆、嵊泗—上海(南线、北线)输电电缆、C2C3A、C2C3B、FLAG等4条国际光缆和2条电力电缆。具体管道路由见“图2.1-1海底管道路由图”和“图2.1-2光电缆布置图”。本工程可行性研究报告，是根据海洋石油工程股份有限公司海底管道设计、安装、铺设经验和设备、机具、铺管船能力，从确保海底管道操作、施工安全性出发，以推荐路由为基础，通过对各种技术方案、安装/铺设方法进行比较，推荐适合本项目海底管道的技术方案、安装/铺设方法，并对推荐路由进行工程费用估算。1.2前期预可研阶段路由比选简介1.2.1路由比选结果海点预选1.2.2非大治河口登陆的预选路由方案比选由方案(见表1.2.2-1、图1-1)。西 (1)东方案：西门堂北侧下海，向东北方向绕过大指头岛浅滩，转向西北，至南汇 (2)中方案A：西门堂北侧下海，向东北方向绕过大指头岛浅滩，在中日海底光缆。 (4)西方案A：西门堂北侧下海，向东北方向绕过大指头岛浅滩，在中日海底光缆km。 (5)西方案B：大乌龟山南侧下海，转向西北，交越芦潮港—大洋山海底通信电点。海点点N显著差异，现将主要的影响因素归纳简述如下： (1)东方案海底路由长度为37km，最短，居第一位。但需交越4条国际海底光缆和埋深较浅(约1.5m)，LNG管道如直接从其上面跨越，管 (微)冲刷作用为主，且潮流流速较大，与路由的交角也较大，一旦管道出露海底，潮管道安全。因此交越施工时需要对这些海缆进行深埋处16km。 (2)中方案A海底路由长度40.5km，居第二位。但需交越东海大桥和中日海底光 (3)中方案B本身的海底路由长度为27km，加上连接段海底路由17km，总长44施工相对比较方便。mm (4)西方案A路由长度46.5km，居第四位。该方案需交越东海大桥、东海气管和一条国内通信电缆，交越条件比中方案A还差(增加了交越气管)，与中方案A相同原 (5)西方案B本身海底路由长度33.5km，加上连接段17km，总长50.5km，在诸方而且由于东海气管刚性，对其采取深埋等工程措施的风险极基本方案路由长度连接段 (km)总长水深范围海底地形地貌底质、浅地层入海点登陆点海底稳定性 水文气象交越大桥、海底管线0一般6.5~9m，南部最深12m浅槽；入海点小滩地粘土质粉砂为主基岩海岸，陡峭海堤，陆域平坦；需穿越北岸淤积强，其余微冲为潮流交角较大3A、嵊泗—上海输电电缆、中日光缆0.500.5一般7.5~9m，南部最深12m南部为潮流浅槽南部局部粉砂北段与潮流交角较大一般7.5~9m，入海点最深13m入海点潮流浅槽陆上施工较方便同中方案A潮流较强，与潮流交角较大6.506.5基本同中方案A基本同中方案A南部局部粉砂年年北段与潮流交角较大北岸交越中日光缆东海大桥、东海气管、芦潮港—北岸交越中日光缆基本同中方案B基本同中方案B基本同东方案无重大开发活动北段和南段微冲，中段东海气管、芦潮港—大洋山通信电缆1.2.3在大治河口登陆的预选路由方案比选南汇东滩向东伸展，是长江入海泥沙的重要堆积地，其范围可由5m等深线圈定(图1.2.3-1)。水深由岸边向海缓慢增加，平均坡度0.25‰~0.5‰。北自浦东国际机场附近N°52′E)，南至南汇咀，南北长32km，最宽21km，面积约420禁航区(图1.2.3-1)。中中方东方案案中捕捞区方案西门堂大治河是上海市东南部地区一条重要的运河，也是上海临港新城的北界(图1.2.3-2)，上游西接黄浦江，河口终止于七九塘闸门。向北14km为浦东国际机场，向南15期围堤促淤工程(海堤称为世纪塘)。两期围堤工程之间保留了狭窄的滩地，宽度约300根据铜沙沙咀的形态，就预选的3条路由，即东方案、中方案和西方案(见图1.2.2-1)，比选结果如下： (1)东方案：路由从西门堂北侧入海，向东北方向延伸，经大戢山西侧约3km处，在南槽出港航道灯浮西侧约2km处进入南槽，约3km后转向西北(出港航道东北面约2km)，顺南槽水道上行约15km，为西北—东南走向，至大治河口东北面12km处(即南槽出港航道灯浮A23东北面1km)转向西南，穿越南槽水道1km后再穿越铜沙沙咀1120km，其中顺南槽水道(航道)延伸达15km，安全存在很大隐患，因此东方案应予以 (2)中方案：路由从西门堂北侧入海，向北延伸，经大戢山西侧5km处，到达铜沙km (3)西方案：路由从西门堂北侧入海，向西北延伸，经小戢山东北面3km处，至南kmkm被悉数围垦，目前滩地高程基本上m围 (5)综上所述，预可研阶段认为，西门堂—大治河口路由方案的实施难度很大，建议原则上应予。1.3编制依据《关于上海液化天然气(LNG)接收站和输气干线项目海底输气干线工程预可阶段基础资料》(上海液化天然气项目筹建处2003年5月9日)1)《上海LNG站线项目预可行性研究报告编制原则》(上海液化天然气项目筹建处2003年5月9日)2)《上海LNG站线项目预可研估算编制规定》(上海液化天然气项目筹建处2003年5月9日)3)《上海LNG站线项目海底输气干线工程预可行性研究报告》(海洋石油工程股份有限公司设计公司2003年12月)4)《海底管道预选路由桌面研究报告》(2004年9月由上海东海海洋工程勘察设计研究院)《铺设海底电缆管道管理规定》中华人民共和国国家海洋局1989年12)《上海液化天然气(LNG)项目海底管道路由勘察报告(送审稿)》上海东海海洋工程勘察设计研究院2005年4月13)《上海液化天然气(LNG)海底管道路由工程岩土工程勘察报告》中交第三航务工程勘察设计院勘察工程公司2005年4月1.4执行标准、规范B7)《输气管道工程设计规范》(参照执行)GB50251-9415)《海上油(气)田建设安装工程定额》中国海洋石油总公司2000年5月16)《海上油气田开发工程项目投资估算、概算编制指南》中国海洋石油总公司企业标准1.5海底管道设计结论综述36”(914.0mm)，海底管道设计压力为9.2MPa、设计温度为-5℃。1.5.1海底管道规格和材质选用海底管道壁厚、材质如表1.4.1-1所示，并推荐选用双面埋弧焊直缝焊管(UOE或厚度密度厚度密度等级1.5.2海底管道稳定性少，冲刷作用逐渐减弱，局部淤积作用加强，例如近年登陆点围可能比以往有所扩大，但以微冲刷至基本平衡为主，幅度cm淤工程。长江入海泥沙减少，但报告中描述海底管道路由区以微冲刷至为可行，需在下阶段结合方案一：管道深埋(管道管顶埋深需大于1.5m)，并在管道运行期对管道进行定期道运行其绍，如果采用阻流板技术，可以降低混凝土涂层厚度、减少管道振动、改善管道稳定性(详见调研报告)。但混凝土涂层厚度需1.5.3海底管道防腐绝缘接头。1.5.4海底管道跨越海底光缆和电缆从技术可行、经济合理角度出发，推荐海底管道跨越4根国际光缆和2根输电电缆采用海底管道在上、海底光缆和电缆在下方案。1.5.5海底管道安装铺设方法对于南汇咀、西门堂附近处于0~5m水深海域的长度分别为1500m、200m海底管道，建议采用海洋石油工程股份有限公司400吨PH400LP大型线性绞车进行岸上和岛上底拖法铺设。对于其他部分海底管道，建议采用海洋石油工程股份有限公司BH109铺管船进行S型铺设，其中AC3拐点两侧各800m海底管道，因其处于水深1.8~5m间，受BH109吃水限制，建议乘高潮时由BH109完成铺设，路由内AC2、AC3两个拐点，由铺管船控制1.5km铺设曲率半径自然形成。鉴于目前缺少：①大指头岛至沈家湾岛联络大堤的建造计划；②该大堤的具体位置、形状尺寸；③该大堤的荷载等设计参数；本阶段海底管道设计和安装铺设方法暂按海底管道铺设前没有该大堤考虑，建议业主尽快落实该大堤的具体情况，并在初步设计阶段就管道和大堤跨越方案做专题研究。1.5.6海底管道挖沟埋设对于采用底拖法铺设的海底管道，需要采用预挖管沟、人工回填方式，管沟沟深至少2.5m、沟宽至少3.5m；对于采用铺管船法铺设的海底管道，采用后挖沟、自然回淤方式。全程海底管道埋设后，应保证海底管道管顶至少距离海床1.5m。1.5.7海底管道惰化介质气2海底管道路由选择及地质、地貌2.1海底管道路由选择因前期预可研阶段已完成路由比选，业主确定本阶段不再进行海底管道路由比选工作，按照东方案进行工可研。2005年5月11日上海东海海洋工程勘察设计研究院提供了《上海液化天然气(LNG)项目海底管道路由勘察报告(送审稿)》，勘察报告中提到，原预选路由AC2至AC3段北侧路由上存在出露基岩(R1)，对海底管道运行、安装/铺设不利，所以经比较预选路由和推荐路由，建议本阶段海底管道路由选择《上海液化天然气(LNG)项目海底管道路由勘察报告(送审稿)》中的推荐路由。CC3A、C2C3B、FLAG等4条国际光缆和2条电力电缆。具体管道路由、光缆和电缆布置图见图2.1-1、2.1-2、2.1-3。本章对海底管道路由地质、地貌的描述基于上海东海海洋工程勘察设计研究院提供了《上海液化天然气(LNG)项目海底管道路由勘察报告(送审稿)》及2005年8月8日提供的补充报告。00022430南汇咀禁航区000843008430000C2C海底光缆3B段0443C2C海底光缆3A段44300001430006043000204东海大桥临时航道东海大桥临时航道00089330004933洋山000093300沈家湾岛0006833海缆0683300028禁航区00028330008330008泊船733073300473000000000000004020004060004100000000海底光缆和电缆布置图海底光缆和电缆布置图上海市临港电厂芦潮港东海大大洋山芦至芦芦潮潮港港至通平信湖电缆输道嵊泗环球光缆大陆C2C3B段引C2C3A段水路海至由输泗输电缆中通洋小洋山引路水路由2图2.2交越海底光缆和电缆布置海底管道路由跨越海底光缆和电缆见图2.1-3，各光缆和电缆设计参数如下：2.2.1环球海底光缆系统(FLAG)uraALAPSAHSAMSALcm2.2.2C2C海底光缆系统3A段中有297km埋深大于等于300cm，538km埋深大于等于150cm，3B段2.2.3中日海底光缆系统(CJ－FOSC)2.2.4上海至嵊泗输电工程海底电缆(大陆—嵊泗海底电力电缆)m2.2.5交越点概述各交越点的坐标、水深、埋深情况如表2.2.5-1：表2.2.5-1海底管道与海底光缆和海底电缆交越情况概述1管道与中日海2管道与C2C-3A3管道与C2C-3B4管道与FLAG全5管道与大陆—交越(北线)6管道与大陆—交越(南线) (m)描述编号注：1)从上海东海海洋工程勘察设计研究院提供的《上海液化天然气(LNG)项目海底管道路由勘察报告(送审稿)》中等深线图纸YN-SS3上查得：大陆—泗电力电缆北线和南线间距约为70m2)上海东海海洋工程勘察设计研究院提供的《上海液化天然气(LNG)项目海底管道路由勘察报告(送审稿)》中对C2C-3A、C2C-3B未提供：哪段埋深1.5m，哪段埋深3.0m。本工程可行性研究按照交越点处光缆埋深1.5m2.3入海点海域地貌LNG海底管道入海点(AC4)设计位于西门堂接收站围堤(规划中)东北角(图2.3-1、mLNG年)西侧岛屿(左)为西门堂，东侧为中门堂，远处为大指头岛图2.3-2西门堂岛北侧远眺(左侧开山处为中门堂)图2.3-3西门堂北部和“缺口”陆上照片(远处为大指头岛)由路管海图2.3-5入海段海陆管线交接点平面图2.4登陆点海域地貌登陆点位于东海大桥东侧海堤靠海侧(图2.4-1、2.4-2、2.4-3、2.4-4)，堤顶宽m代长江三角洲平原南缘最前端，登陆点后方陆域平坦，为海积、冲积平二十世纪九十年代，上海市在芦潮港东侧海岸兴建人工半岛工程一期。2000年前后，兴建二期工程，并与南汇咀北部新海堤合拢，海岸线外推幅度达1~7km，年平均外推约100~700m。5海管路由登陆点AC1：海陆管道交接点沿海管路由距大堤堤脚外侧(靠海侧)图2.4-3西门堂北侧的入海点示意图大堤堤脚南汇嘴海滩登陆点AC1：海陆管道交接点海管陆管界面点处绝缘法兰海底面陆上管线海底管线图2.4-4西门堂北侧的入海点示意图2.5海底管道路由海域地貌 KPKPACKPkm (理论最低潮面，以下同)，滩面平坦。路由与岸滩走向的夹角约30°。AC舌的前部，基本上反映了堆积舌前部的级冲沟，局部相对冲刷深度可达6m(图4-11、4-12)；西部受大指头岛与小，最大水深约20m，北坡叠覆次级冲沟，冲刷幅度相对较小(图4-13)；冲沟中部，即预选路由轴线部位，海底相对凸起，最小水深约16m，但其南侧约800m处出露基岩(R1)，因此高(AC3附近)；北侧邻接大指头西北冲沟，南侧毗连西门堂北冲沟。西门堂35302520151050AC1ACAC100-10-10-10深度深度m-20-30-30050505FLAG全球光缆南汇登陆点C2C-3B海底光缆C2C-3A海底光缆东海大桥堂到南汇嘴的输气管道约36公里中日海底光缆颗珠山岛小洋山岛大指头岛大岩礁岛小岩礁岛西门堂外后门灯桩簿刀嘴沈家湾岛2.6海底面状况2.7浅地层特征2.8不良地质和障碍物2.8.1不良地质 (1)基岩：基岩分布于路由南部岛屿区，埋深较大，产状很陡。仅R1基岩出露海R m (4)浅层气：勘测海域除南部潮流冲刷槽区声地层结构比较清晰外，大部分海域浅2.9.2海床演变气的压强不大，结合附近东海气管的工程经验，浅层气不至2.8.2障碍物2.9海域演变2.9.1海岸线演变南世纪塘工程使海岸线(海堤)向东南方向大幅度推进，最大距离达7km。因此数千年来主要来源于长江入海泥沙。长江多年年平均总径流量约一区及其附近海域是长江径流和入海泥沙扩散至杭州湾和东南砂和粘土颗粒为主，与海域的底质类型一致。长江入海泥沙发生沉积，成为海区沉积物的主要来源，也使本海区成为主，这与路由海区海底地形北高南低的特点也是一致的。根据道。2.10海底冲淤变化和原因历史资料表明，勘测区及其附近海域海底平缓。2.10.1二十世纪50年代至1997年冲淤变化自50年代至1997年的约40年时间内，路由海区的冲淤变化(或水深变化)有以下的现象，表明海床是稳定2.10.21997年至2005年冲淤变化2.10.3路由区冲淤变化/水深变化特点和基本原因深沟则例外，是由大规模海底采砂海底冲刷作用逐渐减弱，海底地形建立新2.11大指头北深沟的发育和变化 (1)大指头深沟形成原因m海 (2)大指头北深沟海底的地形恢复力较高，海测期间海堤即将与大指头岛合拢，合拢头北深沟的西部也因此被截断，深沟可能将因潮流作用2.12海床演变、海底冲淤变化对海管稳定性影响2.12.1海床演变对海管稳定性的影响2.12.2海底冲刷变化对海管稳定性的影响象。程对路由北部的影响较大，而对远岸路由可能性。形的恢复力较强。路由南部近年新而不是自然冲淤变化，一旦采砂活3基础数据3.1工艺基础数据3.1.1输气量一期(2012年)(***)二期(2020年)214(**)(***)(**)数据待进一步确定(***)待下一步确定根据业主要求管道设计输气量确定为：满足二期(2020年)最大小时输量214×1043.1.2气体组成组组份(mol%)氮注：(*1)由于资源还没有确定，此处数据为暂定数据3.1.3气质参数液相热值(MJ/kg)气相密度0℃(kg/m3)度20℃ 硫化氢含量(ppmV)总硫含量(ppmV)无无3.1.4气源压力温度3.1.5海管起点、末点压力3.1.6海管设计压力、温度3.1.7海底管道直径及长度3.1.8年输送天数3.2海底管道设计寿命3.3水文气象、工程地质数据3.3.1水深条件表3.3.1-1海底管道路由水深(参见图2.5-2)备备注序位置号(KP) (km)11 图3.3.1-1KP32.6~KP33段海底管道水深状况图图3.3.1-1KP33.8~KP34.6段海底管道水深状况图3.3.2工程设计水位入海段(KP23~KP36)，海管中间路由段(KP10~KP23)，南汇嘴登陆段(KP0~KP10)。西芦潮港站--000-100年一遇低水位-3.3.3风况路由区的风况以小洋山(1998-2002年)、大戢山(1978-1998年)和引水船(1978-1998年)的测风资料分析论证，它们分别表征了路由区南段、中段和北段风速风向的特征，NNENNEENEWNWNNENNEENENNWNNENNENNE3小洋山WNENNSNES平均最大风向平均最大风向引水船大戢山3.3.4波浪条件1998年)资料分析论证，它们分别表征了路由区南段、中段和北段区域性波况。E方向和最大波高的方向基本一致为NW向，故北段的强浪向为NW向。路由区各月平均波高，以冬季最大，但最大波高7-9月的台风季最大，春季最小(表3.3-月月年4.1*84.1*17245693EENEWNWSSWESEWSWNNESSENNWNWSESWNEWNESEEENESEE3.23.02.95.45.14.33.43.12.98.96.77.62.62.62.610.414.511.7SSWWNWWSWSSENNENNWSESWNWNESNW3.3.5海流条件层次层次表层0.2H0.4H0.6H0.8H底层垂线VDVDVDVDVDVDVDHJ1113961139711293979390927710210295HJHJ2HJ3HJ4HJ5HJ6HJ7HJ87775567923.3.6气温、水温~22.4℃，从南向北略增大。极端最高气温在34.5℃~36.5℃，极端最低气温在-7.0℃~-3.5℃。路由区多年表层平均水温在16.6℃~16.7℃，一年中8月水温最高，2月水温最低(表3.3-8)。3~7月为升温期，9~翌年1月为降温期，升温期表层平均水温与平均气温较为一致，降温期表层平均水温高于平均气温，反映了海水的热潜效能。表3.3-8路由区表层平均水温(单位：℃)月月123456789年由于无底层的水温资料，为了确定安装温度并比较保守，选取路由区域内的最大表层水温温度进行计℃.3.3.7工程地质土壤条件工程地质钻探设计孔位13个，其坐标见下表3.3-9：3.3-9工程地质钻探设计孔位坐标BLX(m)Y(m)孔号各钻孔点的力学性能指标如表3.3-10：3.3-10工程地质钻探设计孔位力学性能指标密密度ρ孔号ZK1ZK2ZK3ZK4ZK5ZK6ZK7ZK8深度 (m)含水量W％比重G饱和度％孔隙度n％孔隙比e液限WL％塑限％塑性指数液性指数IL沉积物命名淤泥质粉质粘土淤泥质粉质粘土粉质粘土淤泥质粉质粘土淤泥质粉质粘土淤泥质粉质粘土淤泥质粉质粘土淤泥质粉质粘土粉质粘土淤泥质粉质粘土淤泥质粘土淤泥质粉质粘土淤泥质粉质粘土淤泥质粉质粘土粉质粘土淤泥质粉质粘土淤泥质粉质粘土淤泥质粉质粘土淤泥质粉质粘土淤泥质粉质粘土淤泥质粉质粘土淤泥质粉质粘土淤泥质粉质粘土淤泥质粉质粘土淤泥质粉质粘土淤泥质粉质粘土淤泥质粉质粘土淤泥质粉质粘土淤泥质粉质粘土淤泥质粉质粘土淤泥质粉质粘土淤泥淤泥质粉质粘土淤泥质粉质粘土粉质粘土粉质粘土淤泥淤泥质粉质粘土淤泥质粉质粘土淤泥质粉质粘土1.1.80淤泥质粉质粘土砂粉1.78淤泥质粉质粘土2.17淤泥质粉质粘土1.92淤泥质粉质粘土1.55淤泥质粉质粘土2.00淤泥质粉质粘土1.56淤泥质粉质粘土1.93淤泥质粉质粘土1.87淤泥质粉质粘土1.83淤泥质粉质粘土1.55淤泥质粉质粘土1.98淤泥质粉质粘土1.67淤泥质粉质粘土1.88淤泥质粉质粘土淤泥质粘土1.99淤泥质粉质粘土0.92粉质粘土1.74淤泥质粉质粘土淤泥质粘土淤泥质粘土粘质粉土1.11淤泥质粉质粘土砂质粉土ZK9ZK10ZK12ZK13盐盐度(%o)序号站位编号1212345ρρ(Q.cm)12345678腐蚀环境： (mol/Kg)mg/LFeLL4mg/L (℃) (mv)表3.4-4表层沉积物腐蚀化学数据(续)SS-CaCOFeFe2+3 (µg/g) (%) (%)0.250.00061110.43 (泥样深度)℃4海底管道结构设计4.1海底管道结构设计结果上海燃气设计院经过输气管道工艺模拟计算，确定采用单层管输送、海底管线公称直径为36”。海洋石油工程股份有限公司通过对海底管线进行操作、安装期强度和稳定性分析，在考虑内腐蚀裕量为3.0mm情况下，本阶段确定海底管线壁厚为22.2mm、材质为API5LPSL2X70、并推荐选用双面埋弧焊直缝焊管(UOE或JCOE管)，为确保铺设安装期间稳定性，海底管道外侧需要包覆密度为2950kg/m3、厚度为120mm的混凝土。海底管道结构的设计结果如表4.1-1所示：厚度密度厚度密度等级2)鉴于该管道直径较大，建议选择双面埋弧焊直缝焊管(UOE或JCOE管)。3)2区定义为距登陆点500m和距入海点500m范围内的海底管道；除2区以外的海底管道均定义为1区。4.2海底管道壁厚和材质选择y+19.5％~-8％，计算时取-8％P---海底管道设计压力，MPa壁厚 通过对以上各种公称壁厚进行不同组合，考虑温度应力、地震应力、安装应力，经过海底管道座底稳定性、在位强度、安装强度分析计算，以下三个方案均可以满足海底管道运行和安装要求。4.3座底稳定性设计PI (mm)备注 (mm)1区2区1区2区1区X5X0X5X0X0水深介于12~19m海域的海底管道铺设时张紧器张力需要达到80吨，才能满足安装铺设要求，因此BH109不水深介于16~19m海域的海底管道铺设时张紧器张力需要达到53吨，才的改造后可以完成铺设工作水深介于16~19m海域的海底管道铺设时张紧器张力需要达到35吨，才应改造后可以完成铺设工作2区X7022.2120底拖法铺设量与陆地、岛上管道材质、壁厚一致，便于将来焊接、清管作业。本阶段推荐采用方案三建议下阶段根据接收介质化学组份、在对整个LNG接收系统进行总体内腐蚀评估、确定合理的。道操作期间长期稳定性两种。本计算考虑定性设计仅进行施工期管内不充水的横向稳定性分析及运行期的垂向参见4.3.1横向稳定性分析《上海液化天然气(LNG)海底管道路由工程岩土工程勘察报告》描述，勘察区浅部主要分布有灰色砂质粉土、灰黄~灰色淤泥质粉质粘土、灰色淤泥、灰黄~灰色淤泥质粘土、灰黄~灰色淤泥质粉质粘土、灰色粉细砂。但报告中仅给出近西门堂岛处ZK1、ZK2洋工程勘察设计研究院沟通，其他钻孔点因表层淤泥严重、近似泥浆，此次因未取到可做试验的土样，所以《上海液化天然气(LNG)海底管道路由工程岩土工程勘察报告》横向稳定性安全横向稳定性安全系数度12345678123456784.3.2垂向稳定性根据OTC2277方法计算了运行期的垂向稳定性。主要考虑对埋设的海底管道下沉或漂浮的可能性，下沉按管子充满水考虑，漂浮按管子充满气体或空气考虑。埋地海底管道的垂向稳定性分析按照下面的公式进行计算。psev经过计算，结果见如表4.3.2-3和表4.3.2-4：yyp(KG/M3)(MM)12yyp(KG/M3)(MM)(KG/M3)(KG/M3)12从计算结果可知，方案一混凝土厚度为130mm的管线可以满足垂向稳定性的要求；方案二、方案三混凝土厚度为120mm的管线可以满足垂向稳定性的要求。4.3.3稳定性分析结果在南汇咀登陆段和西门堂岛附近采用拖管法铺设(详见4.5)的处于海图水深小于5m的用中粗砂、碎是后挖沟，都4.4在位强度分析D算书”。4.4.1环向应力校核水压试验工况水压试验工况4.4.2相当应力校核表4.4.2-3相当应力校核许用应力(MPa)荷载+荷载+相当应力ΣE力ΣYL工况环向应力ΣY轴向应力ΣL(MPA)(MPA)211.9操作期(工作荷载+241.3207.5相当应力ΣE4.4.3屈曲校核部屈曲按照以下公式进行校核：结果nn4.5海底管道安装分析潮期间作业。本节仅对管道拖拉、铺设时的拖拉力、应力进行分析，即仅就海底管道底4.5.1拖拉力分析本阶段拖拉分析主要进行管道负浮力和拖管力的计算，控制管道的负浮力，主要是为了满足海洋石油工程股份有限公司设备能力。拖管力的计算与一系列设计参数相关，在计算拖管力时考虑了如下因素：管道在空气和水中的单位重量、管道与预挖沟底土壤的摩擦系数、最终拖管总长度、拖拉索具与泥面的摩擦力、拖管时可能出现的不可预见性因素等。ii1k----不可预见性荷载因子4.5.2正常铺设分析Y2YFy管道铺设分析考虑管道的所经路由的海图水深m~19m，考虑设计高水位(+4.68m)分析m水深情况；托管架角度(℃)力应受所管(点持支T5道M)托管架角度(℃)力应受所管(点持支T5道M)5海底管道防腐设计张紧器力(KN)托管架角度(℃)力应受所管(点持支T5道M)4.5.3后挖沟分析=E.DC2LcLL1(M)方案一、方案二及方案三，经过计算管道在挖沟时满足强度要求。5.1海底管道外防腐涂层5.1.1影响外防腐涂层选择的因素容易施工抗冲击期稳定性强电绝缘性好耐阴极剥离与混凝土间附着力强耐湿性好容易修补价格便宜5.1.2涂层选择层。它是由熔结环氧、聚合物胶粘剂和聚乙烯构成。即紧贴钢管表面的是较薄的熔结环氧涂层，外层是较厚的聚乙烯涂层，中间是用性能优良的聚合物胶粘剂将两种涂层牢固化学腐蚀、电绝缘性能好等优点，又能保持聚乙烯层耐磨、抗冲击等优点，是一种比较产5.1.3防腐材料综合分析2 (PE)涂层 5 (有毒)4 1 上5.1.4现场接头防腐5.2海底管道阴极保护5.2.1阳极材料选择钢制管道时有自动调节电流的功能；•铝阳极发生电量大，适合制造长寿命阳极；5.2.2阳极数量及安装按照算。尺寸时，阳极厚度应与混凝土厚度相匹配，以便满足铺管时能顺利通过张紧5.3海底管道内防腐层的最佳涂料，具有柔韧性好，耐化学性好，抗失蚀材料、增加内防腐涂层进行防腐。目前对于海底管道采用的内防腐方法是增加腐蚀余m9海底管道交越海底光缆和电缆专题研究新新铺设海管海管/海缆交叉点双层混凝土垫被3已存在海缆海管/海缆跨越示意图海底面混凝土海管海床混凝土海管海床第一层混凝土垫被第二层混凝土垫被海缆mmm海管/海缆跨越点典型截面图图6-1方案1海管/海缆跨越示意图新铺设海管双层混凝土垫被海管/海缆交叉点在海缆4.海管/海缆跨越示意图海缆海缆0m0海管混凝土第一层混凝土垫被海管混凝土第一层混凝土垫被海床mmm海管/海缆跨越点典型截面图m海管/海缆跨越点典型截面图表6-1方案比较描描述技术可行性施工工作量海上作业时间管道对光缆和电缆影响是否需切割、封堵、连接是否需断通讯、断电是否需费用补偿是否需购置同型号光缆和电缆短节是否需对光缆和电缆调试跨越工程费用方案二 (光缆和电缆在上)可行大长无是是是是是高方案一 (管道在上)可行小短大否否否否否低。详细7海底管道安装铺设方法专题研究图7-1海底管道分段示意图7.1海底管道铺设顺序7.2铺设方法7.3挖沟埋设方法7.4海底管道惰化介质NG8.1安全分析环境和自然因素损坏(风、浪、流、潮、地震等)不稳定海床(海底冲刷、沙土液化)拖网和船锚造成的损坏操作失误内、外腐蚀损坏落物船舶对立管的碰撞机械损坏海底光缆和电缆维护、维修在以上几种因素中，环境和自然因素、不稳定海床对海底管道运行操作安全影响严重。管道底部地基淘空，形成管道局部悬跨，因实际悬跨超过设道发生疲劳破坏。地震带来的危险是使海底管道震动和发8.2安全防范措施为保证上海LNG项目海底管道在投产运营后的安全，需要采取如下安全防范措施。采用优质防腐涂料，设置有效的阴极保护能力，建议业主在工程建设阶段增加防腐蚀监测装置(陆工王教授的装置可否使用，能用把图纸要来)采取埋设和外加混凝土加重层等措施，增加机械保护能力在海底管道和海底光缆、电缆交越点处，加设两层混凝土垫被设置压力报警仪表和压力泄放装置，消除管道超压运行的可能性和破坏。为保证管道的运行安全，设计选用质量可靠的管材和关键设备；在施工阶段，建立施工质量保证体系，提高施工检验人员的水平，严格挑选施工队伍，施工单位应尽量选择具有丰富的海底管道施工经验的队伍。施工单位应持有劳动行政部门颁发的压力管道安装许可证，建立质量保证体系，确保管道施工质量。从事管道焊接以及无损检测的检测人员，必须按有关规定取得劳动行政部门颁发的特种作业人员资格书，并要求持证上岗。加强检验手段；制定严格的规章制度，发现缺陷及时正确修补并做好记录；进行水压试9海底管道工程项目进度计划验，排除更多的存在于焊缝和母材的缺陷；从而增加管道的安全性。在管道运行期间，加强管理，应严格控制输送气的气质，定期用清管器清管；定期进行管道壁厚的测量，发现问题及时维修更换；定期检查管道的安全保护系统，如截断阀、安全阀、管道运行期采用计算机控制的测漏系统，能及时掌握有无泄漏情况工程投产后，要求管理单位建立定期检验制度。定期对管道线路进行检查，尤其是在特殊情况下，如台风、海啸、地震等严重自然灾害后，立即开展全面的线路检查。如发现管道悬空、裸露于海8.3环境保护本管道采用密闭输送工艺，