浅谈海洋石油平台管道布置要点

(整期优先)网络出版时间:2018-12-22
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浅谈海洋石油平台管道布置要点

陈修辉王艺程久欢

海洋石油工程股份有限公司天津300451

摘要:于海洋石油平台来说,进行管道设计是重要的组成部分,管道设计需要对安全性以及相关的影响因素进行论证,从中找到有效的措施加以防范。本文结合海洋石油平台配管设计的影响因素以及布置中的注意事项,从实际出发,挖掘影响管道设计的各个因素,提前识别,进行规避。通过总结布置中的注意事项,举一反三,规避错误,做好设计,期望与大家共同探讨并对同类设计提供一定的帮助。

关键词:海洋石油平台;管道设计;影响因素;布置要点

海洋石油平台是一个综合的工厂,肩负着石油开采、处理以及外输的重任。而管道无疑是连接各个环节,进而实现各个功能的桥梁,桥梁的稳定型关系到整个平台的安全和经济运行,本文将从管道布置的影响因素以及布置中的注意事项入手,阐述如果合理做好海洋石油平台的管道布置工作。

1海洋石油平台管道设计的影响因素

由于管道的周边介质容易受到腐蚀的影响,在腐蚀发生的时候,化学反应会破坏管道,在很大程度上影响管道的安全,管道的腐蚀和破坏,在表现形式上有大气腐蚀、均匀腐蚀、应力腐蚀等多种现象。由于管道自身的情况不同,自身的腐蚀程度也不同。如果所处的环境较为恶劣,而且材料本身有问题,则腐蚀更加难以控制。

密封效果的好坏,也是由很多因素造成的。石油化工管道的密封是通过法兰和阀门处的垫片实现的。为了保证管道安全,法兰的密封需要使用到垫片、螺栓等,受到法兰的密封垫片效果和刚度等的影响,阀门的泄露分为内和外两种。根据经验,一旦发生泄露,则释放量会达到平日的数倍,造成严重的后果。

管道设计过程中,除了设计压力需要重点考虑以外同时还要注意管道内介质的设计温度。针对法兰磅级的选用问题,我们要参照温压曲线对法兰磅级进行选取,因为低温将对材料带来脆化效应,高温将带来高温蠕变效应,所以管道设计过程中要选对法兰磅级,同时要综合考虑管道内介质的设计温度和设计压力,保证选用的管线材料以及规格满足设计需求。

2海洋石油平台管道设计的注意事项

2.1管网规划,在海洋石油平台的配管设计中,需要综合考虑管道布置的合理性。管线布置设计中,要综合考虑各方面的影响因素,管道布置过程中,要注意管廊的设计余量,以便后期的改造和调整。针对放空系统的设置,安全阀前的管线要保证步步高,保证安全阀泄放后的冷凝液能够回流到设备内;安全阀后的管线要设置步步低,避免安全泄放后的介质滞留在管线中,造成背压太大,影响安全阀的正常泄放。针对泄放支管汇入主管,要从主管的上面或者斜侧面汇入,避免主管内的凝液回流到支管中,造成支管的安全阀泄放背压太高,造成安全阀不能正常泄放,带来安全隐患。对于泵入口管线的设计,要保证滤器到泵入口的管线步步高,这样设计的原因是避免泵入口聚集的气体,造成泵的气蚀。管排的布置,考虑到支架的合理性,一般大管线在管排两侧,小管线在管排中间。

2.2注意材料的检验和试验。防止高温和低温对材料带来的损害,采办的物资材料到货后,工程项目组会组织设计/建造/检验人员对到货材料进行验货,这个环节至关重要,关系到后续建造所需的材料是否与采办的材料相匹配。将金属管道材料进行相应的气密和水压的试验,安全级别不同的阀门也要进行不同的调试和抽检,由于低温导致的管道承受的压力和冲击力的极限的降低,可能造成材料损坏的情况。针对这种情况,我们一般要求厂家在出厂前,需要对应用在低温工况下的管道材料进行低温冲击试验,一般为-29度,以便保证管道材料能够满足低温工况对材料的要求。

2.3进行管支架的设计,不当的管支架设计可能造成管道损伤,管支架的设计和管道的设计应紧密结合,由于管线支架长时间处于震动工况中,可能对支架造成疲劳损坏,所以管支架的选用要保证管线支架的安全性和稳定性。管线弹簧支架的选用一定程度上可以满足高温变形较大以及震动较大管线位移的吸收,能够保证管道支架长时间的稳定性和安全性。

2.4进行隔断保护,在海洋石油平台配管设计时,由于存在大量输送油气和有毒介质的管道,这些管线如果没有设置合理的保护措施,万一由于操作人员误操作或者设备故障,将会带来整个管系的安全风险,所以通常的设计中我们会在重要设备的进出口位置设置应急关断阀和手动关断阀,用于保护设备,避免发生紧急工况时出险重大危害。

结语:

海洋石油平台管道设计的影响因素还有很多,本文只是针对日常设计工作中涉及到的知识点进行阐述。针对管线布置的经济型、美观性以及实用性还有很多内容需要阐述,笔者希望后续大家在做设计的过程中要尽可能多的考虑到各个方面的影响因素,以便我们的设计成果可以满足各种需求以及让业主满意。

海洋石油平台管道设计布置要点除了本文中提及的几点,还要考虑阀门操作维修的便利性;特殊设备的抽芯空间的预留以及提升泵、换热器的滑道梁的布置对管排布置的影响;风管,电气和仪表托架和配管管线的空间划分;修井机,生活楼各个界面接口布置的合理性;公用站以及上油上水布置是否满足人机工程学等等都需要综合考虑。

总之,海洋石油平台的布置需要考虑方方面面,需要综合考虑工艺、结构、机械、电气、仪表、暖通、安全以及舾装等等专业的需求,以及充分考虑采办、建造以及检验的配合工作。

参考文献:

[1]梁瑞,晏姗姗,王芳钰,等.海洋平台管道的安全评定准则[J].兰州理工大学学报,2016,(4):70-73.

[2]戚蒿,周声结,李天斌,等.海洋钻采平台往复压缩机气流脉动和管道振动分析[J].船海工程,2018,(2):119-122.

[3]姜永明.海洋石油平台管道系统设计分析[J].石油和化工设备,2018,(3):29-31.