海底管道涂層技術(shù)

本書主要介紹了海底管道的腐蝕環(huán)境，不同腐蝕環(huán)境下涂層的選擇，海底管道的設(shè)計、鋪設(shè)與運行。并對海底管道涂層的結(jié)構(gòu)類型、成型工藝及設(shè)備，包括海底管道的干濕保溫涂層、混凝土配重層、配重管道輔助防滑層、海底管道涂層補口、海底管道修復及損傷等技術(shù)進行了詳細講解，相關(guān)內(nèi)容在其他書籍中未詳述或出現(xiàn)。
本書可供油氣儲運工程設(shè)計和建設(shè)、管道保溫工程設(shè)計、管道涂層預制廠工程技術(shù)人員、工程監(jiān)理人員參考，也可供大專院校相關(guān)專業(yè)的師生學習。

喬軍平
教授級高級工程師，現(xiàn)就職于天華化工機械及自動化研究設(shè)計院有限公司（隸屬中國中化控股有限責任公司），是中國腐蝕與防護學會理事、中國腐蝕與防護學會化工過程專業(yè)委員會副主任委員、中國化工學會專家?guī)鞂＜?、全國防腐蝕標準化技術(shù)委員會委員、中國石油工程建設(shè)協(xié)會管道設(shè)備保溫與防護專委會防腐保溫技術(shù)專家。專業(yè)從事長輸管道涂層涂裝技術(shù)及涂裝工藝的研發(fā)20余年。在核心期刊上以第一作者發(fā)表文章20多篇，以第一發(fā)明人授權(quán)專利19項，相關(guān)專利曾獲甘肅省專利三等獎和中國化工專利優(yōu)秀獎，并參與了多項國家或行業(yè)標準的編寫工作。

1. 本書為作者20余年一線工作經(jīng)驗的總結(jié)。 2. 本書綜述了國內(nèi)外目前的海底管道成型技術(shù)以及鋪設(shè)技術(shù)的標準，涂層補口及修復等，內(nèi)容全面豐富。 3. 國內(nèi)相關(guān)主題書籍匱乏，作者翻譯并參考了大量國外資料，是國內(nèi)從事海底管道設(shè)計、涂裝、鋪設(shè)、維修人員的優(yōu)秀參考書。

海洋油氣資源蘊藏豐富，世界油氣田開發(fā)正從陸地進入海洋。海底油氣管道建設(shè)是一項投資巨大、施工復雜、運行環(huán)境惡劣的百年工程，人們對海底管道涂層的設(shè)計、施工、維護提出了更高、更嚴的要求。
鑒于目前國內(nèi)缺乏海底管道涂層技術(shù)及其裝備的專著，作者以防腐涂層、保溫層、配重層、補口和修復為基本框架，特意編寫了此書。閱讀本書讀者能夠系統(tǒng)了解海底管道涂層的結(jié)構(gòu)、成型及其修復過程。使相關(guān)專業(yè)人員對海底管道涂層和裝備有更深入的認識。
有別于陸上管道，海底管道的保溫有特殊要求。本書詳細敘述了保溫層結(jié)構(gòu)、成型、施工等。鑒于目前國內(nèi)濕式保溫涂層的應用案例較少，作者特意歸納總結(jié)了國內(nèi)外所應用的大多數(shù)海底管道濕式保溫層工程，以對海底管道相關(guān)著述進行補充。
混凝土配重層是海底管道必不可少的。本書詳細敘述了國內(nèi)外應用最廣的幾種成型技術(shù)，歸納總結(jié)了完整的成型工藝及相關(guān)設(shè)備的設(shè)計，所附相關(guān)設(shè)計圖或三維圖，使讀者能夠更加直觀地了解混凝土配重層成型工藝與裝備。本書最后章節(jié)論述了海底管道的補口，并參照國內(nèi)外現(xiàn)有的技術(shù)，對海底管道的破壞及修復進行了詳細的闡述。
防腐涂層詳細內(nèi)容，可以參閱本人編著的《管道涂裝涂層保護技術(shù)》相關(guān)章節(jié)。
此書在編寫過程中，得到了天華化工機械及自動化研究設(shè)計院有限公司同仁、中國海油工程與石油管道防腐行業(yè)許多專家的關(guān)注和支持，在此一并表示感謝！作者也對化學工業(yè)出版社為此書的出版、發(fā)行所做的努力表示感謝。
囿于本人的學識水平，書中不足之處在所難免，敬請各位讀者批評指正。

喬軍平
2024 年1 月·蘭州

第1章 緒論 //001
1.1 海底管道工程分類及定義 //001
1.2 海底管道優(yōu)缺點 //004
1.3 世界海底管道發(fā)展 //004
1.4 我國海底管道發(fā)展 //006
1.5 小結(jié) //007
參考文獻 //008

第2章 海底管道腐蝕 //009
2.1 海洋腐蝕環(huán)境 //010
2.1.1 海洋大氣腐蝕 //010
2.1.2 海水腐蝕 //010
2.1.3 海洋區(qū)域腐蝕環(huán)境 //013
2.2 海管腐蝕的影響因素 //015
2.3 海洋環(huán)境中海管的腐蝕 //016
2.3.1 海管外腐蝕 //017
2.3.2 海管內(nèi)腐蝕 //018
2.4 海管防腐蝕 //020
2.4.1 外壁防腐蝕措施 //020
2.4.2 內(nèi)壁防腐蝕措施 //021
2.4.3 防腐體系的一般要求 //022
2.5 小結(jié) //022
參考文獻 //023

第3章 海底管道設(shè)計、鋪設(shè)與運行 //024
3.1 海管的構(gòu)成及分類 //024
3.2 海管的設(shè)計及選材 //028
3.2.1 海管設(shè)計 //028
3.2.2 海管選材 //029
3.3 海管建設(shè)主要特點 //029
3.4 海管的鋪設(shè)方法 //031
3.4.1 S 形鋪管法 //032
3.4.2 J 形鋪管法 //036
3.4.3 卷管式鋪管法 //037
3.4.4 不同海管鋪設(shè)方法優(yōu)缺點 //038
3.5 海管運行受力 //039
3.5.1 海管涂層所受載荷 //039
3.5.2 影響海管穩(wěn)定性的因素 //041
3.5.3 地震對海管涂層的影響 //043
3.5.4 海管沖擊保護 //043
3.6 海管不建議敷設(shè)原則 //044
3.7 小結(jié) //044
參考文獻 //045

第4章 海底管道涂層 //046
4.1 海管涂層作用 //046
4.1.1 內(nèi)涂層作用 //046
4.1.2 外涂層作用 //047
4.2 海管涂層類型 //048
4.3 海管涂層選擇及設(shè)計 //049
4.3.1 涂層設(shè)計時應考慮的因素 //049
4.3.2 涂層性能要求 //050
4.3.3 涂層設(shè)計 //051
4.4 海管涂層結(jié)構(gòu)形式 //056
4.4.1 防腐管結(jié)構(gòu)形式 //056
4.4.2 保溫管結(jié)構(gòu)形式 //056
4.4.3 配重管道結(jié)構(gòu)形式 //059
4.5 海管外防腐涂層 //060
4.5.1 涂層種類 //061
4.5.2 涂層參數(shù)比較 //064
4.6 海管涂層推薦標準規(guī)范 //065
參考文獻 //067

第5章 海底保溫管道 //068
5.1 保溫層結(jié)構(gòu)要求 //068
5.2 保溫管結(jié)構(gòu)分類 //069
5.3 海管用保溫材料 //070
5.3.1 有機保溫材料 //070
5.3.2 硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料 //071
5.3.3 無機絕熱材料 //073
5.3.4 新型海管保溫材料 //074
5.3.5 濕式和雙重保溫管保溫材料 //075
5.3.6 國外海底管道保溫材料 //076
5.4 海洋保溫管道類型介紹 //078
5.4.1 雙重保溫管 //078
5.4.2 單壁保溫管 //081
5.4.3 干式保溫管 //083
5.4.4 濕式保溫管 //084
5.5 深海保溫管道 //087
5.5.1 深海環(huán)境特性 //088
5.5.2 深海環(huán)境油氣特性 //089
5.5.3 深海保溫涂層性能要求 //089
5.5.4 深海管道保溫材料 //090
參考文獻 //101

第6章 海底保溫管道涂層成型技術(shù) //104
6.1 氣凝膠保溫管道 //104
6.1.1 氣凝膠管道系統(tǒng)的優(yōu)缺點 //105
6.1.2 氣凝膠管道生產(chǎn)工藝 //105
6.2 硬質(zhì)聚氨酯泡沫保溫管道 //106
6.2.1 雙重聚氨酯保溫管道 //107
6.2.2 混凝土配重保溫管道 //110
6.3 聚氨酯彈性體保溫管道 //116
6.3.1 GSPU 保溫管澆注成型工藝 //117
6.3.2 GSPU 保溫管成型裝備 //119
6.3.3 噴涂聚氨酯彈性體技術(shù) //123
6.3.4 復合聚氨酯涂層澆注缺陷 //124
6.4 聚丙烯保溫管道 //124
6.4.1 四層聚丙烯保溫體系 //125
6.4.2 五層聚丙烯復合保溫體系 //127
6.4.3 七層聚丙烯復合保溫體系 //129
6.4.4 聚丙烯泡沫擠出成型技術(shù)介紹 //131
6.4.5 聚丙烯泡沫體質(zhì)量影響因素 //136
6.5 苯乙烯保溫管道 //137
6.5.1 五層苯乙烯保溫層 //138
6.5.2 三層苯乙烯保溫層 //141
6.5.3 苯乙烯保溫層設(shè)計選用 //142
6.6 海底保溫管道應用實例 //144
參考文獻 //145

第7章 海底管道混凝土配重層成型技術(shù) //148
7.1 混凝土配重層技術(shù)指標 //149
7.2 混凝土配重層成型 //151
7.2.1 非常用配重層成型技術(shù) //152
7.2.2 輥壓噴射沖擊法 //165
7.2.3 擠壓纏繞法 //185
7.2.4 離心灌漿法 //192
7.2.5 混凝土配重層基本參數(shù) //196
7.2.6 混凝土配重層生產(chǎn)工藝 //207
7.3 混凝土配重管道輔助防滑層 //217
7.3.1 防滑層類型和性能 //217
7.3.2 防滑層成型 //218
7.3.3 防滑層應用注意要點 //226
7.4 工程實例 //226
7.5 小結(jié) //229
參考文獻 //229

第8章 海底管道外涂層補口 //232
8.1 單壁防腐管道補口 //233
8.1.1 液態(tài)涂料補口 //233
8.1.2 熔結(jié)環(huán)氧粉末涂層（FBE）復合聚丙烯（PP）帶補口 //235
8.1.3 熱收縮套（帶）補口 //235
8.2 單壁防腐加重管道補口 //240
8.2.1 無填充材料節(jié)點補口 //240
8.2.2 填充材料節(jié)點補口 //241
8.3 海底保溫管道補口 //244
8.3.1 單壁混凝土加重保溫管道補口 //244
8.3.2 雙重保溫管道補口 //246
8.3.3 濕式保溫管道補口 //247
8.4 海底管道保溫層補口技術(shù)應用 //248
8.4.1 瀝青瑪蹄脂補口 //248
8.4.2 高密度開孔聚氨酯補口 //253
8.4.3 聚氨酯彈性體保溫體系補口 //259
8.4.4 閉孔聚氨酯泡沫補口 //263
8.4.5 耐高溫保溫層補口 //264
8.4.6 實心苯乙烯補口 //265
8.5 海管節(jié)點補口建議 //267
參考文獻 //268

第9章 海底管道損傷及修復 //270
9.1 海底管道損傷原因 //270
9.1.1 原因分析 //270
9.1.2 事故統(tǒng)計分析 //272
9.1.3 損傷分析——單壁配重保溫管 //274
9.2 海底管道修復技術(shù) //276
9.2.1 修復技術(shù)簡介 //276
9.2.2 破損修復方式選擇 //283
9.2.3 深水海底管道修復 //284
9.3 海底管道破損修復案例 //289
9.3.1 提升法修復 //289
9.3.2 深海管道切割更換修復 //290
9.3.3 不停輸開孔修復 //295
9.3.4 深水管道封堵卡具修復 //301
9.4 海管混凝土配重層損傷及修復 //303
9.4.1 混凝土配重層缺陷 //303
9.4.2 海管配重層修復 //306
9.5 小結(jié) //307
參考文獻 //307