論我國海洋石油建筑工程技術的現狀與發展

隨著中國經濟的發展 ,特別是作為支柱產業的石油化工和汽車工業的快速發展 ,石油和天然氣供應不足的矛盾日益突出。我國從 1993 年開始 ,原油供應量滿足不了市場需求 ,因而從石油出口國變為石油進口國。 2005 年我國的原油進口量已達到 9000 萬噸 ,石油已成為我國的稀缺能源。為滿足國民經濟和社會發展的需要 ,“十一五”期間將進一步加強石油天然氣資源的勘探 ,增加后備儲量 ,扭轉探明儲量入不敷出和石油產量徘徊的局面。 石油天然氣資源是發展石油工業的前提條件和基礎 ,探明儲量是制定建筑工程石油工業長期發展規劃和建設項目的依據 ,剩余可采儲量的多少決定了石油工業發展潛力所在。目前我國陸上石油后備資源嚴重不足 ,原油產量增長緩慢。由于長期的強化開采 ,大多數主力油田在基本穩定基礎上陸續進入產量遞減階段 ,開采條件惡化 ,開發難度增大。受各種因素影響 ,“九五”和“十五”探明石油儲量都沒有完成計劃 ,石油可采儲量年增長量小于當年采出量 ,油氣資源的接替依然緊張 ,處于“找米下鍋”狀態。因此 ,在“十一五”期間 ,將繼續加強石油天然氣資源勘探 ,增加后備儲量。 鑒于陸上資源的日漸枯竭 ,資源開發向海洋、尤其是深海進軍已成必然趨勢。據美國能源信息署報道 , 在南中國海擁有豐富的油氣資源 ,被稱為另一個波斯灣。對南中國海油氣資源量的估算中外差距較大 ,1993 年美國地質調查局對南中國海地區海上盆地的資源所做的估計為 :石油 280 億 bbl ,天然氣 266 萬億 m3 ;而其他西方國家樂觀的估計僅為 :石油 100 億 bbl ,天然氣 35 萬億 m3 ;而我國的估計為 :石油 1050 億 bbl ,天然氣 2000 萬億 m3 。

隨著海洋石油工業的發展 , 各種裝置服役 年限的增加 , 水下焊接的工作量將 日益增加 , 其需求也 日趨迫切 。 因此 , 必須及早關注和研究能夠用于海洋石油工程的水下焊接方法 、 裝備及系統配套技術 , 了解國 內外水下焊接的技術現狀及發展趨勢 , 著手規劃當前及今后一段時間針對工程應用需要開展的技術開發工作。 一 、 水下焊接的基本問題 由于水及水下壓力的存在 , 使得水下焊接過程與陸上有很大的差別 , 例如 , 對于弧焊過程來說 , 水下焊接的電弧形態、 熔滴過渡特征、 焊縫金屬的冶金條件及接頭的力學性能都會發生很大的變化。 同時 , 其焊接的 操作環境與陸地焊接差異很大 , 致使焊接過程顯得更加復雜。 對焊接過程有直接影響的主要有以下幾方面。 能見度差 由于水在光線中的傳播距離為空氣中的 , 對光有明顯的衰減作用 , 再加上焊接時電弧周圍產生大氣泡和煙霧 , 使水下電弧的可見度非常低 。 在淤泥的海底和夾帶泥沙的海域中進行水下焊接 , 水中能見度就更差了。 另外 , 由于光線在水中的折射 , 使得觀察物與實際位置出現偏離。 因此 , 在水下焊 即 以 動 別刃 ‘ 。用 爹蕩戶二 熱加工 海華工擺期舫舫戒專粉 接過程中 , 焊工幾乎看不清熔池 , 無法了解焊縫成形 , 同時 , 對熔池位置的判斷也有偏差。 焊接處于 “ 盲焊 ” 狀態 , 潛水焊工操作技能難以發揮 。 這是造成水下焊接容易出現缺陷 、 焊接接頭質量不高的重要原因之一 。 氣孔多 , 氫含量高 電弧焊接時 , 會引起水的氣化和蒸發 , 使熔池的冶金條件惡化。

開發海洋石油離不開海洋構筑物的建造和安裝 , 包括石油平臺、 導管架及海底管線等 , 這些裝置常年在 海上工作 , 工作環境極為惡劣 , 除受到結構的工作載荷外 , 還要承受風暴 、 波浪、 潮流弓起的附加載荷 , 以及海水腐蝕 、 砂流磨蝕、 地震或寒冷地區冰流的侵襲。 因此 , 海洋石油平臺、 海底管線等海上設施 , 盡管在設計制造 、 材料選擇及焊接建筑施工等方面都提出了嚴格的質量要求 , 但在安裝和運行過程中也難免會出現損壞。 這種損壞不但會造成經濟損失 , 同時還可能產生嚴重的環境災難 , 一般都要求盡快實施修復。 由于損壞部分移出海面維修幾乎是不可能的 , 為縮短維修周期 , 降低維修作業成本 , 減少國家和企業的損失 , 采用水下焊接技術進 行修復將是一種必然的選擇 。