[实用新型]一种压载防护垫

说明书

本实用新型公开了一种压载防护垫，其特征在于，包括包裹层（1）、网箱（2）和填充物（3），所述网箱（2）内充满所述填充物（3），所述网箱（2）和填充物（3）均被所述包裹层（1）包裹；所述填充物（3）包括沥青和/或沥青混合料。本实用新型的压载防护垫本身的配重能够使海底管线的水力稳定性大幅度提高，保证海底管线在波浪及海流作用下的稳定；结构本身的柔性整体性良好，可以适应管线以及海底地形的变化，同时护垫表面良好的水动力外形可避免管线周围海床的二次冲刷；良好的抗冲击性能能够很好的抵御来自管线上方的冲击。

技术领域

本实用新型涉及一种压载防护垫，属于海底（水下）管道防护技术领域。

背景技术

随着海上石油的大量开采，海上钻井平台、海底管线等工程技术的开发、使用得到了飞速的发展。海底管线，即铺设于海床上的用于输送海上油气的管线系统，其为海上油气开发中传输的主要方式，是能源生产系统中一个不可或缺的重要组成部分，并谓之为“海上生命线”，在海洋工程中得到了广泛的应用。

海底管线所处的海洋环境一般非常恶劣，在波、流藕合作用下，管线底床泥沙极易发生侵蚀和输移，导致管线悬空失衡，引起管线的破坏。管线事故主要是由于其周围流场、压力场发生变化，进而引起下方海床的局部冲刷，管线悬空并在水动力作用下产生发振动造成管线的断裂。在管道建设初期一般采用机械的手段在海床上挖管沟，将管线人为地埋入海床内，以此来减小波浪或者海流对管线的影响，通常情况下管线上部的覆盖物能够解决管道自身稳定的问题，平整的海床不会改变原有的水流条件可以避免淘刷。但是由于管线所处海洋环境的复杂性，在波浪、海流、海床以及第三方破坏（如落锚、拖锚或者其他坠落物）等作用下，管道仍然会因为特殊情况被暴露出海床的风险。

综上所述，海底管线主要面临三大类问题：一、淘刷；二、自身稳定性问题；三、第三方破坏。而这三类问题往往不是单独出现，而是互相交叠。例如淘刷可能会减少管道的覆盖物，让原有稳定的管道由于上部压载减少而出现不稳定情况，由于缺少上部压载的保护，让管道在面临第三方破坏时更加脆弱。目前对于这三类问题目前主要的解决方案及缺点分项叙述如下。

对于已经淘刷的管道目前主要的治理方式是：

1）、不停产状态海管后方挖沟，不影响管道工作，将已经裸露的管道再次埋入海床，需要大型设备支持。

2）、仿生水草，在冲刷严重的区域种植仿生水草，仿生草叶片在浮力作用下飘浮，降低流速加速泥沙淤积。见效较慢，仿生水草的固定难度比较大，对于有行船要求的海域需要考虑对于船舶的影响，水深较浅的区域也不适宜使用。

3）、附加阻流板让管道自沉，原理同仿生草；起效慢，需要固定在管道上。

4）、吹填海砂或用其他压载物掩埋。效果欠佳，即使原管道处于掩埋状态，有可能再次出现淘刷，再度掩埋的管道很容易重新被淘刷暴露。

对于管道出现自身稳定性问题时的主要治理方式是：

1）、使用混凝土压块、连锁排固定。缺点是连接处是薄弱点，铺设稳定性差。

2）、锚固管道。缺点是施工难度大。

3）、增加管道配重。确定是对于已经运行的管道基本不会采用此类方式，成本高难度大。

4）、吹填海砂或用其他压载物掩埋。效果欠佳，即使原管道处于掩埋状态，有可能再次出现淘刷，再度掩埋的管道很容易重新被淘刷暴露。

对于防止第三方破坏目前主要的治理方式是：

1）、掩埋管道。一般采用埋深防止第三方破坏要求的掩埋深度会很深，一般大于2m，成本较大。

2）、使用混凝土压块、连锁排固定。缺点是能量吸收效果不良、结构耐久性差以及防护存在多处薄弱点。