仿生水草在海底管道懸空防護中的應用

＊孟山雅

（中海油能源發展采辦共享中心 天津 300452）

前言

海底管道的位置一般較為復雜，常常因為非法取沙、沖刷、漁網沖擊、鉤拉等因素使海底管道出現懸空、裸漏的問題，對海底管道的運行安全性產生影響，使海底油氣發生嚴重的泄露問題，影響整個海洋的生態環境，需要花費大量的施工成本對海底管道進行維修。傳統的吹砂填坑的措施任務量較大、工作效率較低，根本無法徹底解決海底管道的安全問題，因此，需要采用仿生水草的措施抵御海底復雜環境的沖刷、淤積現象，為海底管道懸空防護提供科學有效的治理方案。

1.海底管道懸空產生的原因及危害

(1)沖刷現象

海底管道附近的構筑物和附近的海床會由于波浪、水流的存在從而引起泥沙運動，從而使原有的流場發生變化，海流速度不斷加快，從而形成漩渦和湍流，從而產生海底沖刷現象，使泥沙水力輸移的平衡狀態被打破，局部水流速度不斷加快的同時，從水流中產生的壓力梯度會對海底形成一種剪切力。如果海床泥沙的速度遠低于水流速度，海底的泥沙將會被急速變化的水流帶走，最終在海底管道處形成懸空危害，或者在海底構筑物附近產生一些凹坑。對于海底管道而言，沖刷現象會導致管道出現懸空危害，長久的狀態下，會使懸空管道因為沒有支撐點從而受海流的沖擊作用引發不間斷的振動，引起管道產生應力疲勞危害，更有甚者，冬天形成的浮冰會撞擊懸空管道，從而引起管道變形、斷裂等問題。……