(a) 플렉시블 호스의 일반 구조 및 특성
1. 플랙시블 호스의 일반 구조
해저 석유 및 가스 파이프 시스템에 사용되는 플랙시블 호스는 일반적으로 다섯 부분으로 구성됩니다.
A. 밀봉 재료. 일반 나일론 1 1. 85 C 에서 이 재료의 예상 수명은 30 년이며 신축성이 좋다. 또는 HID9300 고밀도 폴리에틸렌을 사용하면 이 재질의 극한 인장 강도가 400% 에 달하며 내해수 환경 성능이 우수합니다.
B. 보강재. 강철 장갑은 항상 스테인리스강을 사용하며, 일반적으로 3 16L 스테인리스강을 안팎으로 눌린 골격으로 사용하여 내식성이 높다. 탄소강 부품을 사용하여 원주 방향력과 축 방향력을 견딜 수 있습니다.
C. 단열재. 폴리우레탄 거품이 가장 많이 사용된다. 이 재질은 열전도율이 낮고 보온성이 좋지만 융점이 낮아 압착할 수 없어 철근과 접착이 잘 되지 않는다. 현재 이미 개조성 폴리우레탄 거품이 개발되어 돌출을 통해 이러한 단점을 극복할 수 있다. 인슐레이션의 취성으로 인해 단일 레이어 두께는 40mm 를 초과할 수 없습니다. 그렇지 않으면 호스의 유연성과 강도에 영향을 줍니다.
D. 미끄럼 방지 내마모성 재료. 과도한 슬라이딩과 마모를 방지하기 위해 각 층 보강강 사이에 합성재료를 배치하여 강판을 꽉 잡아 미끄럼 방지와 마모 방지 역할을 합니다.
E. 외부 보호 재료. 일반적으로 고밀도 폴리에틸렌은 내식성과 기계적 손상성이 우수하기 때문에 사용됩니다.
그림 15-2 1 및 그림 15-22 는 두 가지 일반적인 호스의 구조를 보여 줍니다. 전자는 안감 나일론 소재의 플렉시블 호스로, 상압에서 부식성 미디어를 전달하고, 후자는 처리 및 보온을 강화하는 고압 플렉시블 호스입니다.
2. 플렉시블 호스 특성
A. 파이프 세그먼트의 길이는 무한합니다. 파이프 제조 과정은 케이블처럼 연속적으로 생산되기 때문에 이러한 파이프 세그먼트의 길이는 롤 및 드럼의 크기와 리프팅 장비를 설치하는 능력에 의해서만 제한됩니다. 강관에 비해 파이프 세그먼트 연결의 작업량을 크게 줄여 인터페이스 품질이 약한 부분을 방지할 수 있습니다.
그림 15-2 1 그림 15-22
B. 설치가 편리하다. 해상에 플렉시블 호스를 깔고 설치하는 데는 특별한 배관선이 필요하지 않다. 일반적으로 약간의 수정만으로 고전력 예인선으로 플렉시블 호스를 설치할 수 있는데, 케이블을 놓는 것처럼 간단하고 빠르며, 해상 설치 비용을 크게 낮출 수 있다.
C. 내부 및 외부 방부 성능, 보온 성능이 우수하며 강관보다 기계적 강도 성능 및 내구성이 우수합니다.
D. 충분한 부력을 가지고 있어 도랑을 파거나 추가 배중 코팅을 추가하지 않고도 해저 파이프 안정성 요구 사항을 충족시킬 수 있습니다.
E. 강관보다 항유체 동력과 진동 피로 손상 방지 능력이 더 강하다.
F. 사전 제작 시 파이프 세그먼트의 양쪽 끝에 일반 기계 플랜지를 장착할 수 있으므로 파이프 세그먼트 간 또는 강관 세그먼트와의 편리하고 안정적인 기계적 연결이 가능합니다.
G. 재활용이 가능합니다.
(2) 플렉시블 호스의 응용 분야 및 효과
우리나라 해상 유전 개발 공사에서 플렉시블 호스를 사용하지만 수량과 범위는 모두 크지 않다. 플랙시블 호스 재질은 비용이 많이 들기 때문에 대부분 특정 부위나 특정 환경에 적용해 플랙시블 호스의 특수한 장점을 충분히 발휘할 수 있습니다. 실제 테스트를 거쳐 품질은 전반적으로 안정적이고 신뢰할 수 있으며, 열악한 해양 환경과 복잡한 동력 작용에 효과가 좋다. 유연성 호스는 우리나라 해양 석유 개발 프로젝트에 두 가지 응용이 있는데, 하나는 플로트 생산 시스템과 단일 지점 계류 또는 수중 생산 시스템 사이의 교차 인계 또는 동력 라이저이고, 다른 하나는 해저 송유관 시스템이다. 이 글은 후자의 응용을 중점적으로 연구한다.
A. 1989 년 9 월 중국 해양석유본사는 북부 걸프 W 10-3A 플랫폼과 W 10-3B 플랫폼 ('남해/KLOC-' 호스 길이는 약 1800m 으로 프랑스 Coflexip 에서 제조했으며 중국은 파이프 설계, 배치 및 설치를 담당하고 있습니다. 이 해저 호스는' 남해 2 1 1' 이라는 예인선으로 깔려 있다. 이 배는 개조되어 배 중부에 고정 롤러 장치 고정 호스 코일을 설치하고 선미에 호스 하수미구를 설치했다. 호스는 J 자형 강관 안에 호스를 씌우고 J 자형 강관을 덮개에 고정시켜 플랫폼의 양쪽 끝에 연결합니다. 이런 호스를 놓는 데는 하루 밖에 걸리지 않으며, 강관을 놓는 것보다 시간과 배관 비용을 크게 절약할 수 있다.
B. 199 1 7 월, 중국 해양석유공사는 웨이 10-3 북부 유전개발공사 건설 과정에서 북만에 두 번째 밴드 호스를 성공적으로 설치한 해저 송유관을 설치했다. 파이프 내경 6 "(152MM), 길이 약 4.25km, W 10-3C 플랫폼 이 플렉시블 호스 해저 송유관의 길이는 현재 중국 해역에서 가장 길다. 프랑스 Coflexip 이 호스 구조 설계 및 배관 시공 설계 ('남해 2 10' 및' 남해 2 1 1' 3 용 작업선 개조 설계 포함) 를 진행하고 호스를 맡습니다 배관선 ('남해 2 10' 과' 남해 2 1 1') 의 리모델링 공사와 호스의 해상 설치는 모두 중해유로 완성된다. 북부 베이 W 10-3 유전 두 개의 플렉시블 호스 해저 송유관의 전반적인 배치는 그림 15-23 에 나와 있습니다.
그림 15-23 북부 걸프 W 10-3 유전에 설치된 호스 해저 송유관.
C. 1993 주강구가 공동으로 개발한 육풍 13- 1 유전이 깔려 6 "해저 플렉시블 송유 호스를 가동했다. 본 유전의 수심은 140 ~ 150 미터이다. 이 송유 호스는 유정 채유 플랫폼에서 남해 만개호까지 전체 길이가 약 1.85km 인 플로크 오일 저장 장치입니다. 그림 15.24 를 참조하십시오.
D. 65438+ 1996 년 3 월, 프랑스 Coflixip 이 주강구 유자작나무 1 1- 1-1유전에 플랙시블 호스 3 개를 설치하도록 계약했다 이 세 호스 중 하나는 6 "테스트 및 측정 파이프이고, 다른 두 개는 해저 생산 및 관류관입니다. 파이프 라인의 한쪽 끝은 남해승리호 플로트 생산 저장 장치 단일 지점 계류 시스템을 연결하고, 다른 쪽 끝은 남해도전호 반잠수식 시추 보조 플랫폼 수중베이스, 전체 길이는 약 2.5km, 세 개의 호스 배치는 그림 15-25 를 참조하십시오. 자작나무 1 1- 1 유전은 중국 아모코 동방석유회사와 미국 Comac 석유회사가 공동으로 개발했으며, 유전수심은 300 ~ 350 미터이다. .....
그림 15-24 육풍 13- 1 유전 해저 송유 호스
그림 15-25 자작나무 1 1- 1 유전 3 개 호스 레이아웃
E. 1993 요동만 수중 36- 1 유전 실험구 개발공사 해저관 시스템에서 일부 강철 라이저와 팽창 엘보를 3 단 플렉시블 호스로 대체했습니다. 당시 이 유전의 생명동력 플랫폼은 6 개의 해저관을 가설하는 플랫폼 라이저가 필요했고, 플랫폼의 상부 모듈은 이미 설치되었다. 해저 파이프와 라이저를 설치할 때 일반적인 라이저, 팽창 엘보 및 플랫 튜브 전체 호이 스팅 방식을 사용할 수 없습니다. 이 문제를 해결하기 위해 일부 강철 라이저와 팽창 엘보를 플렉시블 호스로 대체하는 방안을 제시했는데, 이는 기대에 부응한 것으로 입증되었다. 3 단 호스는 천연가스 수송, 내경 88.9mm, 물 주입, 내경 152.4mm, 송유, 내경 203.2mm, 3 단 호스 길이는 모두 60m 입니다. 수중 36- 1 유전 실험 구역 수심 30 미터.
F. 1998 년 4 월, 미국 Wel 1-stream 이 생산한 4 개의 플렉시블 호스가 발해 금주 9-3 유전 개발 공사 해저관 시스템에 설치되었다. 설치 장소는 동쪽/서쪽 침몰함 기초 플랫폼 근처에 있으며, 플렉시블 호스는 케이슨 내부 라이저와 케이슨 기초 외부 강철 플랫 튜브를 연결하는 팽창 엘보우로 사용됩니다. 주로 케이슨 기초 근처의 정련 깊이는 1.5m 이고, 라이저가 케이슨 벽을 통해 플랫 튜브에 연결될 때 케이슨 벽을 통과하는 점은 해저에서 1.5m 떨어져 있기 때문에 라이저에서 플랫 파이프까지 해저에서 매달린 팽창 엘보 세그먼트가 있습니다. 강관을 사용하는 경우 따라서 유체 저항이 더 좋은 플렉시블 호스를 설계하고 선택했습니다. 사양은 2 단 12 "송유관과 2 단 65/8" 고압 주수관이다. 서구 케이슨 끝 호스 길이는 50m, 동구는 70m 입니다. 생산에 들어간 지 5 년이 지났는데, 줄곧 문제가 발생하지 않았다.
(3) 유연한 호스의 기술 개발 및 응용 가능성
플렉시블 호스는 프랑스 석유연구소가 최근 10 년간의 연구를 거쳐 개발한 것으로 석유가스 산업에 적합한 특허 제품이며, 이후 Coflexip 을 설립하여 전문적으로 생산하고 있습니다. 당시 세계는 독대하여 독점에 처해 있었고 가격도 비교적 비쌌다. 그러나 강관보다 뚜렷한 장점이 많기 때문에 해양석유공업 분야에서 특히 인기가 많아 적용 범위가 확대되고 있다. 최근 몇 년 동안 미국, 일본, 일부 유럽 국가들은 이 호스를 연이어 생산했으며, 그 중 미국의' Wellstream' 은 이미 Coflexip 의 유력한 경쟁자가 되었다. 기술의 발전과 시장의 경쟁으로 이런 제품의 가격이 계속 하락하면서 응용 분야와 규모가 더욱 확대되었다.
둘째, "건식 파이프" 파이프 구조의 적용 및 관련 기술
(a) "서브 모관" 파이프 구조 프로젝트 사례
그림 15-26 "모관 및 서브파이프" 구조 파이프라인 다이어그램
중국 해양석유공사는 발해요동만 탐사개발 금주 20-2 응축 가스전 1 기 공사에서 약 10km, 외경이 2.375 "인 에틸렌 글리콜 부동액을 수송하는 해저관을 설계, 설치 및 설치했다. "주관로" 의 외경은 8.625 인치로 유정에서 생산된 천연가스를 수송하는 데 쓰인다. 이 파이프는 응축 가스전의 수집 송수관으로 남고 플랫폼에서 생산된 천연가스를 북고 플랫폼으로 수송한 다음 육로 처리 단말기로 수송하는 데 쓰인다. 남평에서 중북평 10km 해저 가스관 내 수화물 형성을 막기 위해 파이프 입구에서 에틸렌 글리콜 부동액을 주입한다. 생산 비용을 줄이고 부동액 재사용을 달성하기 위해 우리는 북플랫폼에서 부동액을 분리하여 회수한 다음 2 "소관으로 회수된 에탄올을 남플랫폼으로 회수하는 공예 방안을 제시하여 부동액 재사용을 실현하였다. 이 기술 방안을 실현하기 위해 유연성 있는 수집 호스를 사용하거나 두 개의 강관을 따로 놓는 등 여러 가지 파이프 구조 방안을 비교했다. 그러나 기술경제분석과 비교를 거쳐 결국' 자모관' 구조를 채택하기로 한 강관관은 기술적으로 가능하다고 판단했다. 기존 배관선을 설치하고, 두 개의 강관을 함께 깔고, 같은 도랑에 묻으면 공사 비용이 가장 낮고, 분명히 가장 합리적인 방법이다. 파이프 경로 해저는 평평한 부드러운 토양이고, 수심은 약 18m 이다.
그림 15-26 은 "하위 상위" 구조물 파이프의 주요 매개변수를 보여줍니다.
(b) "서브 모관" 파이프 구조 관련 기술
이런 해저관은 중국에서 처음 사용되었고, 세계에서도 흔치 않다.
우선, 이 파이프의 설계는 일반 국제 표준에서 구체적이고 명확한 지도적 규정을 찾을 수 없고, 설계의 근거가 될 수 있는 방법과 원칙을 찾을 수 없다. 파이프 설계에서는 공사의 구체적인 상황에 따라 2 "소관을 8" 주관의 추가 하중으로 고려하고 8 "주관의 구조 강도를 제어하여 설치 중 두 파이프가 분리되지 않도록 하면 됩니다. 디자인 이념에서 이렇게 말할 수는 있지만, 결국 디자인도 없고, 경험도 없고, 파악도 없다. 마지막으로 미국만공학회사를 초청해' 자모관' 구조의 해저관 설계를 합작했다.
설계 요구 사항에 따라' 해안 109' 배관을 이용하여 기존 배관 작업선 외부에 2 인치 배관 작업선을 추가합니다. 2 "파이프의 유연성을 이용하여 8" 주관이 현장 노드 마체 지물을 완성한 후 2 "파이프를 주관의 하수관에 연결하고, 설계에 따라 파이프를 주관에 묶고 고정시킨 다음 함께 해저에 깔았다. 라우팅하는 동안 가해진 장력은 모두 8 "주관에 있고, 2" 작은 튜브는 추가 하중으로만 주관에 고정되며, 설치 시 응력 제어를 위해 힘 구성요소를 사용하지 않습니다.
(3) "2 차 건식 파이프" 파이프 구조의 적용 전망
이러한' 자모관' 구조의 해저관의 설계, 설치 및 설치는 매우 성공적이며, 기대에 부응하여 우리나라를 위해 이런 특수한 해저관을 설계하고 깔기 위해 귀중한 경험을 쌓은 것으로 입증되었다. "자모 파이프" 파이프 구조의 적용 전망이 넓다.