海底油氣管道是投資高、風險大的海洋工程，它對海上油氣田的生產與產品外輸起著至關重要的作用。海底管線所處的海洋環境極為惡劣，除受到風、浪、強烈的風暴和地震等自然地質災害因素的影響外，還受到近海工程施工、捕魚作業和船舶失事等人為因素的影響。海底油氣管道一旦出現損傷和泄漏，將導致海上油氣田停產，污染海洋環境，甚至引起爆炸，給企業和國家帶來巨大的經濟損失。

    中國石油天然氣集團公司運營的海底管道主要集中在渤海灣海域和南海北部的深圳灣海域。下面以冀東油田灘淺海海底管道和西二線深港支線海底管道為例，介紹中國石油天然氣集團公司海底管道的建設、生產運營及維護情況。

    5.2.6.1 冀東油田灘淺海管道

    中國石油集團冀東油田海底管道集中在南堡作業區內，包含4條油管線和3條水管線，詳見圖5-40。

    管道信息分別是：

    1）NP1-1人工島登陸點至NP1-2人工島登陸點：輸油管線全程總長3.65Km，輸油管線為雙層管，內管508mm，外管660mm，壁厚17.5mm；輸水管線為單層管，管徑355.6mm，壁厚14.3mm。2008年8月投產運行。

    2）NP1-1人工島登陸點至NP1-3人工島登陸點：輸油管線全程總長6.7Km，輸油管線為雙層管，內管406.4mm，壁厚15.9mm，外管559mm，壁厚17.5mm；輸水管線為單層管，管徑219.1mm，壁厚14.3mm，全長6.7Km。2009年6月投產運行。

    3）NP1-2人工島登陸點至NP1-29P：輸油管線全程總長2.6Km，輸油管線為雙層管，內管168.3mm，壁厚12.7mm，外管323.9mm，壁厚14.3mm；輸水管線為單層管，管徑168.3mm，壁厚19.1mm，全長2.6Km。

    4）NP1-3人工島登陸點至NP1-5P：輸油管線全程總長0.85Km，輸油管線為雙層管，內管219.1mm，外管335.6mm，壁厚14.3mm。

    冀東油田NP1-3D至NP1-1D海底管道防腐涂層材料清單如下，包括管道接頭、彎管、立管外套管等防腐材料，不包括管道3PE的涂層材料。

    海底管道犧牲陽極材料清單如下：

    冀東油田NP1-5至NP1-3D混輸管道防腐涂層材料清單如下，包括管道接頭、彎管和立管外套管等防腐材料，不包括管體3PE的涂層材料。

    海底管道犧牲陽極材料清單如下：

    冀東油田NP1-29至NP1-2D混輸管道防腐涂層材料清單如下，包括管道接頭、彎管和立管外套管等防腐材料，不包括管體3PE的涂層材料。

    海底管道犧牲陽極材料清單如下：

    冀東油田海底管道每年進行管道路由勘察，監控管道路由及管道埋設情況。管道運行至今未發生腐蝕泄漏事故。

    5.2.6.2 深港支線海底管道

    深圳市地處珠江三角洲的前沿，是連接香港和中國內地的紐帶和橋梁，是華南沿海重要的交通樞紐，是中國與世界交往的主要門戶之一。

    2007 年9 月，深圳市人民政府積極與中國石油簽署了《戰略合作框架協議》，2008 年12 月18 日又簽署了《深圳市人民政府與中國石油天然氣集團公司關于進一步深化合作協議》。該協議指出，根據國家對西氣東輸二線工程核準批復，中國石油通過西氣東輸二線廣深支干線向深圳市供應天然氣，同時實現中國石油向香港供氣。

    為了保障香港繁榮發展，國家能源局與香港特別行政區政府于2008 年8 月28 日簽署關于供氣供電問題的諒解備忘錄，支持向香港供應天然氣，原則同意中國石油利用已規劃的西氣東輸二線，開展向香港供氣的可行性研究。

    為了解決香港用戶的天然氣需求，中國石油天然氣股份有限公司和香港青山電力有限公司共同成立合資公司負責建設、運營管理香港支線，為香港用戶供氣。

    2012年，建成投產了深港支線海底管道，包括廣深支干線和香港支線兩段。廣深支干線的求雨嶺-大鏟島段連接上游廣州-深圳支干線（廣州-求雨嶺段）及下游香港支線管道，該段管道可實現西氣東輸二線向深圳大鏟島、香港供氣的任務。香港支線起于西氣東輸二線廣深支干線的大鏟島末端，經海底敷設至香港龍鼓灘輸氣站。

    1）廣深支干線（求大線）海底管道參數

    （2）管道參數

    （2）防腐設計基礎數據

    由于管道沿線土壤腐蝕性較強，綜合各種影響因素來合理設置陰極保護站位置，分別對保護電流密度取3uA/m2 和6 uA/m2 兩個值，并根據不同的管道參數和電位范圍，計算出不同條件下陰極保護的最大保護長度和保護電流需要量，結果見表5-29。

    （3）管線路由信息

    廣深支干線廣州－求雨嶺段海底管道起于深圳沙灣的疏港專用通道和沿海高速公路交叉處下海，線路基本沿大鏟島前灣電廠海上輸電線路敷設，期間穿越大鏟灣港區三期規劃和新大鏟錨地，在大鏟島西北側登陸，中間有AC1、AC2 和AC3 三處拐點，線路長約9.3km。路由水深：0~8.5m ，大部分水深4-6m，淤泥為主（表層2~5m流泥）。路由位于珠江口伶仃洋東岸的深圳海域。

    海底管道的路由關鍵點具體坐標位置如下表：

    注釋：表中坐標為 WGS-84 座標系

    （4）管溝開挖及回填工程

    海底管道采用全溝埋敷設，埋設深度在防洪評價推薦的沖刷線以下，且埋深不小于1.5m。海底管道管身結構為：鋼管外敷有2.8mm 厚的三層PE 防腐涂層，為確保管道安裝期間的穩定性，海底管道外側需要涂敷密度為3040kg/m3、厚度為65mm 的混凝土管道采用全程預挖溝，然后進行管道并回填碎石保護。

    a.沙灣近岸段

    管道穿越港口碼頭（包含專用疏港通道）和規劃港池，為減少管道和港區建設的相互干擾，擬采用∩型保護罩對輸氣管道進行保護。港口碼頭段先開挖基槽，將淤泥層和流泥層全部挖除，然后回填一部分碎石墊層，再放置∩型保護罩，最后回填基床石塊，基床石塊頂高層為將來駁船泊位的港池底高程-5.4m；疏港公路段需要先挖開路面結構和路基，挖好基槽，墊碎石層，放置∩型保護罩后，最后恢復路基和路面結構。

    b.一般海底段

    最小挖溝深度需保證海床底面到管道就位后管頂的距離為3.0米。

    c.穿越大小鏟島連島規劃水道段

    最小挖溝深度需保證規劃水道底標高-14.8m 以下到管道就位后管頂的距離為3.0 米。

    d.大鏟島近岸段

    最小挖溝深度需保證開挖入海過渡區后的海床底面到管道就位后管頂的距離為1.5 米。

    2）香港支線管道參數

    （1）管道參數

    注：2區定義為距登陸點500m和距入海點500m范圍內的海底管道；除2區以外的海底管道均定義為1區。

    （2）防腐設計基礎數據

    管線運行環境以及陰極保護設計相關參數

    海水電阻率：25 ohm·cm；  海泥電阻率：60 ohm·cm

    平均電流密度根據下表選取（表選自DNV RP F103-2003）。

    陽極電容量：

    海泥中：1800 A·h/kg；   海水中：2500 A·h/kg

    陽極材料密度為：2730 kg/m3  陽極利用系數為：0.8

    陽極閉路電位（對Ag/AgCl參比電極）：海泥中：-1.00V；海水中：-1.05

    開路電位（對Ag/AgCl參比電極）：海泥中：-1.05V；海水中：-1.10

    極化電位（對Ag/AgCl參比電極）：海泥中：-0.9V；海水中：-0.8

    使用鎂陽極，其開路電位為-1.48V（V.S.）SCE，理論電容量為2210 A.hr/kg，設計保護電流密度為0.01mA/m3，陽極重量為8.3Kg/支，陽極間距按100m計，共需要鎂陽極49.8Kg，另外設置測試樁2套。

    （3）管線路由信息

    推薦路由總長19670m，其中深圳海域14780m，香港水域4890m，海域使用面積30.7539hm2。路由區域含5直線段、4個圓弧段。路由水深：0~21m ，大部分水深3m，土壤主要為淤泥 （表層為3~5m流泥）。穿越大鏟水道、銅鼓航道及龍鼓航道，避讓各錨地距離均大于100m。

    根據2011年11月香港支線海底管道路由預調查資料，海管路由上出現兩處采砂區，分別分布KP2.25～KP3.32、KP5.13～KP5.57，管道路由兩側500m范圍內為采砂區，最深處水深達到-14.6m，最深處比原海床下降約10m。

    大地測量參數：

    投影：通用墨卡托投影（帶）：49°中央經度：111°E      假東：500000m

    基準：1985國家高程基準   橢球：WGS84

    （4）管溝開挖及回填工程

    海底管道深圳段及香港段各段海管各采用不同的挖溝回填方式。

    ①深圳段管道

    a.大鏟島近岸段挖溝及回填保護

    大鏟島近岸段長度為180m，水深為0~8m，岸線邊坡斜率為1：7 左右，岸邊分布有礁石和巖石。首先使用爆破法炸開入海點區域的礁石和巖石，根據初步勘察炸礁量在300m3。后使用水上或水陸兩用挖掘設備按照設計斷面進行挖溝作業。

    若管道按自然岸坡斜率登陸，會帶來較大的彎曲應力而導致管道失效，所以經計算，推薦登陸段管道軸向邊坡斜率為1：20。回填作業時，選取滿足設計級配的塊石進行回填。

    b.航道段

    海底管道在深圳段穿越兩條航道：大鏟水道與銅鼓航道。海底管道穿越航道時，為抵御錨擊風險等對管道造成的機械損傷，管道頂部覆蓋至少 3m 的堆石保護層。

    大鏟水道為直線通過，且臨近鋪管船起始端，大鏟水道現最大水深9.7m，規劃設計水深 14.8m，大鏟水道段海底管道堆石保護層建議頂標高為-14.8m，其溝型底寬設為 3m，其斷面如圖5-52。

    銅鼓航道目前寬度約為 250m，平均深度為 15m，穿越銅鼓航道的管道下臥段長度不小于 1250m。銅鼓航道段海底管道堆石保護層建議頂標高為-21.5m，其斷面示意圖參見圖5-53。

    根據路由勘察水深圖，大鏟水道與周邊水域水深變化較平緩，海底泥面高差變化不很急劇，不需要人工開挖過渡區域。銅鼓水道海底泥面高差變化較急劇，因此需人工開挖航道兩面的過渡段（斜率為1：10），以減緩彎曲應力對管道的影響。航道穿越示意圖如圖5-54。