海底油气管道是投资高、风险大的海洋工程，它对海上油气田的生产与产品外输起着至关重要的作用。海底管线所处的海洋环境极为恶劣，除受到风、浪、强烈的风暴和地震等自然地质灾害因素的影响外，还受到近海工程施工、捕鱼作业和船舶失事等人为因素的影响。海底油气管道一旦出现损伤和泄漏，将导致海上油气田停产，污染海洋环境，甚至引起爆炸，给企业和国家带来巨大的经济损失。

    中国石油天然气集团公司运营的海底管道主要集中在渤海湾海域和南海北部的深圳湾海域。下面以冀东油田滩浅海海底管道和西二线深港支线海底管道为例，介绍中国石油天然气集团公司海底管道的建设、生产运营及维护情况。

    5.2.6.1 冀东油田滩浅海管道

    中国石油集团冀东油田海底管道集中在南堡作业区内，包含4条油管线和3条水管线，详见图5-40。

    管道信息分别是：

    1）NP1-1人工岛登陆点至NP1-2人工岛登陆点：输油管线全程总长3.65Km，输油管线为双层管，内管508mm，外管660mm，壁厚17.5mm；输水管线为单层管，管径355.6mm，壁厚14.3mm。2008年8月投产运行。

    2）NP1-1人工岛登陆点至NP1-3人工岛登陆点：输油管线全程总长6.7Km，输油管线为双层管，内管406.4mm，壁厚15.9mm，外管559mm，壁厚17.5mm；输水管线为单层管，管径219.1mm，壁厚14.3mm，全长6.7Km。2009年6月投产运行。

    3）NP1-2人工岛登陆点至NP1-29P：输油管线全程总长2.6Km，输油管线为双层管，内管168.3mm，壁厚12.7mm，外管323.9mm，壁厚14.3mm；输水管线为单层管，管径168.3mm，壁厚19.1mm，全长2.6Km。

    4）NP1-3人工岛登陆点至NP1-5P：输油管线全程总长0.85Km，输油管线为双层管，内管219.1mm，外管335.6mm，壁厚14.3mm。

    冀东油田NP1-3D至NP1-1D海底管道防腐涂层材料清单如下，包括管道接头、弯管、立管外套管等防腐材料，不包括管道3PE的涂层材料。

    海底管道牺牲阳极材料清单如下：

    冀东油田NP1-5至NP1-3D混输管道防腐涂层材料清单如下，包括管道接头、弯管和立管外套管等防腐材料，不包括管体3PE的涂层材料。

    海底管道牺牲阳极材料清单如下：

    冀东油田NP1-29至NP1-2D混输管道防腐涂层材料清单如下，包括管道接头、弯管和立管外套管等防腐材料，不包括管体3PE的涂层材料。

    海底管道牺牲阳极材料清单如下：

    冀东油田海底管道每年进行管道路由勘察，监控管道路由及管道埋设情况。管道运行至今未发生腐蚀泄漏事故。

    5.2.6.2 深港支线海底管道

    深圳市地处珠江三角洲的前沿，是连接香港和中国内地的纽带和桥梁，是华南沿海重要的交通枢纽，是中国与世界交往的主要门户之一。

    2007 年9 月，深圳市人民政府积极与中国石油签署了《战略合作框架协议》，2008 年12 月18 日又签署了《深圳市人民政府与中国石油天然气集团公司关于进一步深化合作协议》。该协议指出，根据国家对西气东输二线工程核准批复，中国石油通过西气东输二线广深支干线向深圳市供应天然气，同时实现中国石油向香港供气。

    为了保障香港繁荣发展，国家能源局与香港特别行政区政府于2008 年8 月28 日签署关于供气供电问题的谅解备忘录，支持向香港供应天然气，原则同意中国石油利用已规划的西气东输二线，开展向香港供气的可行性研究。

    为了解决香港用户的天然气需求，中国石油天然气股份有限公司和香港青山电力有限公司共同成立合资公司负责建设、运营管理香港支线，为香港用户供气。

    2012年，建成投产了深港支线海底管道，包括广深支干线和香港支线两段。广深支干线的求雨岭-大铲岛段连接上游广州-深圳支干线（广州-求雨岭段）及下游香港支线管道，该段管道可实现西气东输二线向深圳大铲岛、香港供气的任务。香港支线起于西气东输二线广深支干线的大铲岛末端，经海底敷设至香港龙鼓滩输气站。

    1）广深支干线（求大线）海底管道参数

    （2）管道参数

    （2）防腐设计基础数据

    由于管道沿线土壤腐蚀性较强，综合各种影响因素来合理设置阴极保护站位置，分别对保护电流密度取3uA/m2 和6 uA/m2 两个值，并根据不同的管道参数和电位范围，计算出不同条件下阴极保护的最大保护长度和保护电流需要量，结果见表5-29。

    （3）管线路由信息

    广深支干线广州－求雨岭段海底管道起于深圳沙湾的疏港专用通道和沿海高速公路交叉处下海，线路基本沿大铲岛前湾电厂海上输电线路敷设，期间穿越大铲湾港区三期规划和新大铲锚地，在大铲岛西北侧登陆，中间有AC1、AC2 和AC3 三处拐点，线路长约9.3km。路由水深：0~8.5m ，大部分水深4-6m，淤泥为主（表层2~5m流泥）。路由位于珠江口伶仃洋东岸的深圳海域。

    海底管道的路由关键点具体坐标位置如下表：

    注释：表中坐标为 WGS-84 座标系

    （4）管沟开挖及回填工程

    海底管道采用全沟埋敷设，埋设深度在防洪评价推荐的冲刷线以下，且埋深不小于1.5m。海底管道管身结构为：钢管外敷有2.8mm 厚的三层PE 防腐涂层，为确保管道安装期间的稳定性，海底管道外侧需要涂敷密度为3040kg/m3、厚度为65mm 的混凝土管道采用全程预挖沟，然后进行管道并回填碎石保护。

    a.沙湾近岸段

    管道穿越港口码头（包含专用疏港通道）和规划港池，为减少管道和港区建设的相互干扰，拟采用∩型保护罩对输气管道进行保护。港口码头段先开挖基槽，将淤泥层和流泥层全部挖除，然后回填一部分碎石垫层，再放置∩型保护罩，最后回填基床石块，基床石块顶高层为将来驳船泊位的港池底高程-5.4m；疏港公路段需要先挖开路面结构和路基，挖好基槽，垫碎石层，放置∩型保护罩后，最后恢复路基和路面结构。

    b.一般海底段

    最小挖沟深度需保证海床底面到管道就位后管顶的距离为3.0米。

    c.穿越大小铲岛连岛规划水道段

    最小挖沟深度需保证规划水道底标高-14.8m 以下到管道就位后管顶的距离为3.0 米。

    d.大铲岛近岸段

    最小挖沟深度需保证开挖入海过渡区后的海床底面到管道就位后管顶的距离为1.5 米。

    2）香港支线管道参数

    （1）管道参数

    注：2区定义为距登陆点500m和距入海点500m范围内的海底管道；除2区以外的海底管道均定义为1区。

    （2）防腐设计基础数据

    管线运行环境以及阴极保护设计相关参数

    海水电阻率：25 ohm·cm；  海泥电阻率：60 ohm·cm

    平均电流密度根据下表选取（表选自DNV RP F103-2003）。

    阳极电容量：

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

    阳极材料密度为：2730 kg/m3  阳极利用系数为：0.8

    阳极闭路电位（对Ag/AgCl参比电极）：海泥中：-1.00V；海水中：-1.05

    开路电位（对Ag/AgCl参比电极）：海泥中：-1.05V；海水中：-1.10

    极化电位（对Ag/AgCl参比电极）：海泥中：-0.9V；海水中：-0.8

    使用镁阳极，其开路电位为-1.48V（V.S.）SCE，理论电容量为2210 A.hr/kg，设计保护电流密度为0.01mA/m3，阳极重量为8.3Kg/支，阳极间距按100m计，共需要镁阳极49.8Kg，另外设置测试桩2套。

    （3）管线路由信息

    推荐路由总长19670m，其中深圳海域14780m，香港水域4890m，海域使用面积30.7539hm2。路由区域含5直线段、4个圆弧段。路由水深：0~21m ，大部分水深3m，土壤主要为淤泥 （表层为3~5m流泥）。穿越大铲水道、铜鼓航道及龙鼓航道，避让各锚地距离均大于100m。

    根据2011年11月香港支线海底管道路由预调查资料，海管路由上出现两处采砂区，分别分布KP2.25～KP3.32、KP5.13～KP5.57，管道路由两侧500m范围内为采砂区，最深处水深达到-14.6m，最深处比原海床下降约10m。

    大地测量参数：

    投影：通用墨卡托投影（带）：49°中央经度：111°E      假东：500000m

    基准：1985国家高程基准   椭球：WGS84

    （4）管沟开挖及回填工程

    海底管道深圳段及香港段各段海管各采用不同的挖沟回填方式。

    ①深圳段管道

    a.大铲岛近岸段挖沟及回填保护

    大铲岛近岸段长度为180m，水深为0~8m，岸线边坡斜率为1：7 左右，岸边分布有礁石和岩石。首先使用爆破法炸开入海点区域的礁石和岩石，根据初步勘察炸礁量在300m3。后使用水上或水陆两用挖掘设备按照设计断面进行挖沟作业。

    若管道按自然岸坡斜率登陆，会带来较大的弯曲应力而导致管道失效，所以经计算，推荐登陆段管道轴向边坡斜率为1：20。回填作业时，选取满足设计级配的块石进行回填。

    b.航道段

    海底管道在深圳段穿越两条航道：大铲水道与铜鼓航道。海底管道穿越航道时，为抵御锚击风险等对管道造成的机械损伤，管道顶部覆盖至少 3m 的堆石保护层。

    大铲水道为直线通过，且临近铺管船起始端，大铲水道现最大水深9.7m，规划设计水深 14.8m，大铲水道段海底管道堆石保护层建议顶标高为-14.8m，其沟型底宽设为 3m，其断面如图5-52。

    铜鼓航道目前宽度约为 250m，平均深度为 15m，穿越铜鼓航道的管道下卧段长度不小于 1250m。铜鼓航道段海底管道堆石保护层建议顶标高为-21.5m，其断面示意图参见图5-53。

    根据路由勘察水深图，大铲水道与周边水域水深变化较平缓，海底泥面高差变化不很急剧，不需要人工开挖过渡区域。铜鼓水道海底泥面高差变化较急剧，因此需人工开挖航道两面的过渡段（斜率为1：10），以减缓弯曲应力对管道的影响。航道穿越示意图如图5-54。