1、海上采油平臺工藝管路設計分析摘要：隨著時代的不斷向前發展，當前國家進一步加大了對資源開采工作的重視力度，石油開采尤其如此。隨著時間的不斷推移，當前陸地上的使用資源日益減少。為了解決資源欠缺的問題，人們加大了對海上采油平臺的開發力度。而海上采油平臺在實際應用的過程當中工藝管路設計工作得進行質量對其采油效率有著極為重要的影響。為此本文對海上采油平臺工藝管路設計相關工作進行了詳細探討，希望通過本文可以為相關工作提供一些參考。關鍵詞：海上；采油平臺；工藝管路；設計1管道材料對于油氣混合物而言，其中含有的水、鹽、二氧化碳等物質在流動的過程當中會對整個采油系統與之接觸的金屬產生一定程度的腐蝕。腐蝕的實際種

2、類也有多種類型，常見的有以下幾類，分別是金屬損失、起麻點、腐蝕、銹蝕等。而要想使得與油氣混合物相接觸的金屬設備使用壽命得以有效延長，保障其使用質量可以采取以下幾種方式減少油氣混合物對其造成的腐蝕：第一，通過化學處理，例如向制造生產設備的金屬當中添加一些防腐蝕劑；第二，利用一些抗腐蝕性能較為強大的合金材料；第三，對設備內層金屬涂上一層抗腐蝕涂層進而提高其使用壽命。根據多年以來海上作業的相關經驗，在管路設計工作實際開展的過程當中常用的選材指南有以下幾種。1.1油氣管路首先，對于無腐蝕性烴類作業來說，在常溫及高溫兩種工作環境當中最為常用的鋼材型號有ASTM A 106 B級以及API 5L B級，也

3、被稱為高強度合金鋼無縫管。如果海上采油平臺的作業環境溫度小于-29時，可以選用一些抗低溫性能較為強大的碳鋼ASTM A333 6級。其次，針對腐蝕性的烴類作業來說，為了全面延長金屬管路的實際使用壽命，在對其進行開采的過程當中可以選用一些耐腐蝕性較為強大的材料。例如不銹鋼常用的有A316、A312或使用一些內壁帶有防腐蝕涂層的碳鋼管。1.2生產水管ASTM A106 B級無縫管由于其在實際應用中所具有的一系列優勢被海上石油開采平臺用做生產水管線。如果開采的介質當中具有腐蝕性較強的物質，為了提高使用壽命保障生產效率，防止使用出現泄露等不良情況，會應用鎳鉻高合金材料保障石油資源的有效采集。1.3海水

4、管路對于輸送海水工作而言，在其實際開展的過程當中考慮海水所具有的一系列性質，人們經常使用一些銅鎳合金或非金屬材料等。1.4公用系統管路第一，對于一些溫度較高的介質以及柴油來說，為了保障生產效率以及鋼管的使用壽命人們通常會使用一些無腐蝕性烴類作業用到的材料。第二，對于空氣以及飲用水來說，考慮到其實際性質常采用ASMT A53鍍鋅鋼管材。第三，化學注入劑。考慮到化學注入劑本身所具有的強大腐蝕能力，一般采用一些抗腐蝕性能力強的材料，例如ASMT A312 TP 316鎳鉻合金管.2設計溫度及設計壓力選擇為了保障海上石油開采平臺工作的順利進行，在選用石油煉廠配管的過程當中除了應當對石油開采工作產生的壓

5、力進行全面考慮之外，還應當對閥門以及法蘭的使用溫度等因素進行有效考慮。例如對于相同壓力等級的法蘭來說，如果其使用溫度在一定程度上得到提高的話，會使其壓力耐受性下降。也就是平時所說的升溫降壓使用。對于碳鋼材料制備而成的閥門以及法蘭等，不同壓力溫度級別的最大允許操作壓力值各有不同。在實際設計中，設計人員應當根據相關內容對其進行合理選取，進而保障其使用壽命。對于平臺管路設計壓力來說，就一般情況下需要按照以下的原則進行有效選取：第一，當系統最高操作壓力小于等于3500kPa（G）時，設計壓力取最高操作壓力加上350kPa，當系統操作壓力大于3500kPa（G）而小于7000kPa（G）時，設計壓力取最

6、高操作壓力的1.1倍，但設計壓力不應大于最高操作壓力以上700kPa；第二，對一些常壓設備進管道進行設計的過程當中其最低限度的設計壓力不得低于150LB壓力溫度級別；第三，對于油口井口出油管線以及管匯的設計壓力來說，為了滿足應用需求其實際數值應當至少等于油氣井的關井壓力。否則的話為了保障產油工作的安全進行應當為其配備緊急切斷及流體源切斷裝置，還應當加設壓力安全閥對整個采油工作進行有效保護；第四，對于平臺工藝管路來說在對其進行設計的過程當中，應當按照系統設計壓力對壓力及溫度級別進行分段性的設計。每段系統壓力都應當有與之相對應的超壓切斷原料源及壓力安全釋放設施，只有這樣才能全面提高其使用壽命，保障

7、其使用效率。用于ASTMAIO6B級無縫鋼管的許用應力如表1所示。表1用于ASTM AIO6B級無縫鋼管的許用應力金屬溫度許用應力S 105Pa-292041379205260130326131511923164331179對于平臺的全體設計溫度來說，在應用中應當根據以下原則進行合理選擇：第一，如若輸送介質的最終溫度比環境溫度高時，最高設計溫度應當至少高于可能出現的最高設計溫度30度以上；第二，如若輸送介質的實際溫度比環境溫度小時，最低設計溫度應當至少低于可能出現的最低設計溫度7。3管道壁厚對于管道壁厚而言，在選取的過程當中需要全面結合管道內部操作壓力以及溫度進行合理選取，只有這樣才能使其滿足石油開采工作的實際需求。對于ASTM A106以及API5L無縫管來說，允許低于標稱管壁厚度12.5%的變化。而對于一些碳素類的鋼管來說，考慮到實際性能為了保障其使用壽命，應要求其腐蝕以及機械強度余量最小為0.05in。如果在設計工作進行的過程當中能夠對金屬材料的腐蝕速率進行有效預測，那么在對壁厚進行確定時應當使用計算腐蝕余量。4管道壓力對于海上平臺的管道而言，由于其使用環境的影響，在設計工作實際進行的過程當中只對熱介質管道以及發電動力機管道進行嚴格的應力分析工作。而其他管道的操作溫度都應當在100以下，且由于管路的本身拐彎及方向變化量多因此