浅谈海管混凝土配重层滑脱问题与对策

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1、浅谈海管混凝土配重层滑脱问题与对策摘要：本文结合工程案例，介绍了海底油气输送用混凝土配重管常见涂层结构，着重介绍了各涂层结构防止混凝土配重层滑脱的对策，提出了工程应用注意事项。　　关键词：海管；配重层；滑脱；对策　　：U652.2+1：A　　1概述　　海底油气输送用混凝土配重管多采用S型铺管船法铺设（如图1），该铺设法要通过张紧器对管道施加一定的轴向张力，这种轴向张力要经过管面的混凝土配重层与防腐层（或防护层）界面间的抗剪切能力来传递。界面间剪切强度不足时，会导致混凝土配重层与防腐层之间出现滑脱，影响铺管效率，甚至造成严重后果。因此

2、，混凝土配重层与防腐层之间要有足够的剪切强度，以保证铺设过程中两者之间不发生滑脱。未经毛化处理的管道防腐层（或防护层）表面通常比较光滑，致使其与混凝土配重层之间的剪切强度小，防滑效果差。可以采取防腐层（或防护层）表面增阻的措施提高这种界面剪切强度，但不同类型的防腐层（或防护层）需要研究制定不同的增阻对策。本文结合近年国内海管配重工程案例，介绍了几种常见的混凝土配重管涂层结构及各自防止混凝土配重层滑脱的成功对策。　　2海管防腐层（或防护层）表面增阻措施　　混凝土配重管涂层结构不同，涂敷方式不同，其所要求的防腐层（或防护层）表面增阻措施

3、也不尽相同，常用的增阻措施有以下几种：（1）胶粘剂增阻法。（2）粘接剂+防滑颗粒增阻法。（3）螺纹凹槽增阻法。（4）防滑颗粒增阻法。（5）起脊增阻法。　　3工程应用案例　　3.1胶粘剂增阻法　　项目简介：杭州湾管线穿越项目，其中一条尺寸Φ711×14.3的管线，长度51.264km，外防腐涂层采用单层熔结环氧粉末（FBE）涂层，厚度为660μm，混凝土配重层厚度为77mm，混凝土配重层与防腐涂层间剪切强度要求不小于184kPa。　　涂层结构：钢管+FBE涂层+胶粘剂（增阻）+混凝土配重层。　　增阻工艺：钢管表面FBE涂层事先预制，在

4、混凝土配重涂敷传动线上，一种双组分100%固含量适应湿气环境的高强度环氧结构胶粘剂以一定宽度环向挤涂在FBE涂层表面，并随即涂敷混凝土，胶粘剂将FBE涂层与固化后的配重层混凝土牢固的粘结在一起。　　应用效果：胶粘剂增阻法在杭州湾穿越项目中得到了成功应用，为FBE涂层与混凝土配重层界面间提供了所需的剪切强度，界面破坏形式表现为固化混凝土本体破坏。（如图2）　　3.2胶粘剂+防滑颗粒增阻法　　项目简介：外钓岛-册子岛-镇海海底管线穿越工程项目的海底管线，册子-镇海（E段），长度38.325km，尺寸Φ762×17.5，外防腐涂层采用单层

5、熔结环氧粉末（FBE）涂层，厚度为450μm，混凝土配重层厚度为80mm（36.645km）和70mm（1.680km）；试验管段最小长度1.5m，混凝土配重层与防腐涂层间剪切强度要求不小于180kPa。　　涂层结构：钢管+FBE涂层+改性聚乙烯粘接剂层（撒防滑颗粒增阻）+混凝土配重层。　　增阻工艺：在防腐涂敷过程中，当完成FBE的喷涂后，在FBE表面缠绕一层约150μm厚的改性聚乙烯粘接剂，并在防腐管进入水冷区之前的熔融状态的粘接剂上均匀撒布一层聚乙烯防滑颗粒，形成一种粗糙的表面（如图3），冷却固化后进行混凝土配重涂敷。　　应用效

6、果：粘接剂+防滑颗粒增阻法在外钓岛-册子岛-镇海海底管线穿越工程项目的海底管线上进行了成功应用，1.9m长的试验管段（如图4），实测混凝土配重层与防腐涂层间抗推脱力达到了506.8KN（折合剪切强度210kPa），涂层间仍未出现任何滑移。　　3.3螺纹凹槽增阻法　　项目简介：康菲PL19-3项目，一条尺寸Ф219.1×9.5海底管线，外防腐涂层采用单层熔结环氧粉末（FBE）涂层，厚度为550μm，聚氨酯保温层厚25.4mm，聚乙烯夹克层有效厚度10mm，混凝土配重层度为40mm；混凝土配重层与防腐涂层间剪切强度要求不小于0.13MP

7、a。　　涂层结构：钢管+FBE涂层+聚氨酯保温层+聚乙烯夹克层（带螺纹凹槽增阻）+混凝土配重层。　　增阻工艺：聚乙烯夹克层表面圆周方向采用专用刀具切削出连续的螺纹槽的凸凹型结构（如图5），固化的混凝土嵌入凹槽（如图6），实现增阻。　　应用效果：2.0m长的试验管段，实测最大轴向力496KN，聚乙烯夹克层受剪面积1.84m2，抗剪切强度达到了0.255MPa。　　3.4防滑颗粒增阻法<摘要：本文结合工程案例，介绍了海底油气输送用混凝土配重管常见涂层结构，着重介绍了各涂层结构防止混凝土配重层滑脱的对策，提出了工程应用注意事项。　　关键词

8、：海管；配重层；滑脱；对策　　：U652.2+1：A　　1概述　　海底油气输送用混凝土配重管多采用S型铺管船法铺设（如图1），该铺设法要通过张紧器对管道施加一定的轴向张力，这种轴向张力要经过管面的混凝土配重层与防腐层（或防护层）界面间