海洋平台海水管道管材选择
海底管道材料
海底管道材料
海底管道是连接陆地与海底油气田的重要通道，它承载着海底油气资源的输送
任务。
而海底管道的材料选择对于其安全可靠的运行至关重要。
在选择海底管道材料时，需要考虑到海底环境的复杂性以及管道本身的功能需求，因此，海底管道材料的选择至关重要。
首先，海底管道材料需要具备良好的耐腐蚀性能。
海水中含有大量的氯化物和
硫化物等腐蚀性物质，因此海底管道材料需要具备良好的抗腐蚀性能，以保证其长期在海底环境中的稳定运行。
常见的海底管道材料包括碳钢、不锈钢、镍基合金等，它们具有良好的抗腐蚀性能，能够有效抵御海水腐蚀的侵蚀。
其次，海底管道材料需要具备良好的耐压性能。
海底管道承载着油气田的输送
任务，因此需要具备良好的耐压性能，以保证其在高压环境下的安全运行。
碳钢管道具有良好的耐压性能，能够满足海底管道在高压环境下的使用需求。
此外，海底管道材料还需要具备良好的焊接性能和焊接接头的稳定性。
海底管
道通常需要进行焊接连接，因此海底管道材料需要具备良好的焊接性能，以保证焊接接头的牢固性和稳定性，从而保证整个管道系统的安全可靠运行。
最后，海底管道材料还需要具备良好的耐磨性能和耐磨损性能。
海底管道在海
底环境中长期运行，容易受到海底泥沙的侵蚀和磨损，因此海底管道材料需要具备良好的耐磨性能，以保证其长期稳定运行。
综上所述，海底管道材料的选择对于海底管道的安全可靠运行至关重要。
在选
择海底管道材料时，需要综合考虑其抗腐蚀性能、耐压性能、焊接性能、耐磨性能等多个方面的因素，从而选择出适合海底环境的材料，以保证海底管道的安全可靠运行。
PE管在海洋平台生活模块中的应用
PE管在海洋平台生活模块中的应用张磊摘要：PE管道是以高密度或中密度的聚乙烯原料生产的管道输配水系统，在海洋平台生活模块中常用于凉水、海水以及下水管道,它克服了镀锌管、铸铁管易锈蚀、结垢、滋生细菌、寿命短的缺点，其重量轻以及施工方便的特点使其在海洋平台生活模块中的应用得到较快发展。
本文着重介绍了聚乙烯管道系统的构成以及施工方法，提出了施工中出现的问题,为进一步扩大应用提供了参考。
一、PE给排水管道的优越性1、耐腐蚀、不结垢:PE给水管材是一种具有非极性结构的高分子材料,具有较好的耐化学性。
对水中的所有离子和建筑物内的化学物质均不起化学作用,具有抗酸碱腐蚀能力、不生锈、不结垢、耐老化、不滋生微生物、不产生异味。
絮凝物使水质变色,符合卫生规定,是给排水的理想管材。
2、质量轻:质量仅为钢材的1/10,可大大减轻工人的施工强度,降低了机械的吊装费用。
尤其对于海洋平台这种对重量有严格控制的结构体来说，质量的减轻显得尤其重要。
3、管件连接牢固,由于聚乙烯具有良好的热熔性,能保证接口材质结构与管体本身的同一性,实现了接头与管材的一体化,熔接接头泄露率比金属管道显著降低。
4、管内流体阻力小,管段内壁平滑,沿程摩阻力比金属管道小,管件连接不缩径,局部阻力系数比钢管小。
5、使用寿命长易回收利用,镀锌管的使用寿命一般为10年～15年,实际使用时间往往更短，而PE管使用寿命可达50年。
它易回收利用,不产生对环境有影响的物质,技术成熟且不断发展。
二、聚乙烯管道系统的构成1、管材(1)颜色A、GB13663规定，给水用聚乙烯规定为蓝色或黑色加蓝条(2)长度长度一般为12米／根(标准规定为6、9、12米／根)，小口径管可盘卷。
(3)性能指标———短期静液压强度：在20℃、环向应力9MPa下，韧性破坏时间应大于100小时在80℃、环向应力4.6MPa下，脆性破坏时间应大于165小时———热稳定性：在200℃下，应大于20分钟———耐应力开裂：在80℃、环向应力4MPa下，应不小于170小时———压缩复原在80℃、环向应力4MPa下，应大于170小时———纵向回缩率：在110℃下，应不大于3％———断裂延伸率：应大于350％(4)压力等级对于给排水管道，ISO4427中是按原材料的不同等级(PElOO、PE80、PE63等)、标准尺寸比(SDR)给出的。
海洋工程中海底管道的设计与优化
海洋工程中海底管道的设计与优化一、引言随着全球化和经济发展的需求，深海油气开发愈发重要。
为了将石油、天然气等海洋资源利用率最大化，需要建设海底管道将这些能源从海底运输至陆地。
海底管道的设计与优化是深海油气开发中至关重要的环节。
本文将从海底管道的基本构造、材料选择、水动力学和防腐蚀等方面分析海底管道的设计与优化。
二、海底管道的基本构造海底管道的基本构造主要有三种，分别是单层管、双层管和多层管。
单层管由一层钢管构成，适用于较浅的海域，优点是结构简单、成本低廉，但抵御外部压力和耐久性较差。
双层管由内层钢管和外层混凝土管构成，适用于中等深度海域，具有较好的抵御外部压力和耐久性。
多层管则由多个层次构成，适用于深海区域，具有较强的耐压性和抗腐蚀能力。
三、海底管道的材料选择由于受深海环境的影响，海底管道的材料选择对管道的性能影响较大。
常用的材料有钢管、混凝土管、玻璃纤维管等。
钢管是目前最常用的材料，因其强度高、韧性好、重量轻、施工方便等优点，但其对海水的腐蚀性较强，需要进行防腐措施。
混凝土管具有较好的耐腐蚀性能，但其重量大、施工难度大、维护成本高等缺点。
玻璃纤维管轻便而且不容易腐烂，因此其在海洋环境中应用越来越广泛。
四、海底管道的水动力学海水在运动时会产生流场，对管道的稳定性和速度有很大影响。
设计优化海底管道时需要考虑流体力学和结构力学的影响。
流体力学是研究流体运动的学科，其原理包括牛顿第二定律和伯努利定理。
根据研究结果，优化管道的直径和材料，减少水动阻力和材料疲劳程度。
结构力学是研究物体变形和破坏的学科，其原理包括胡克定律和材料力学。
根据研究结果，优化管道的结构，减少疲劳程度和外部损伤。
五、海底管道的防腐蚀海洋水环境对管道腐蚀性较强，因此管道的防腐蚀工作非常重要。
防腐蚀技术主要包括涂层、阴极保护、防水化学和复合材料等。
涂层是目前最常用的防腐方法，优点是施工方便、成本低廉，但其使用寿命较短。
阴极保护是利用某些金属阳极形成一个附着在管道表面的保护膜来抵抗管道腐蚀的方法，优点是效果稳定、使用寿命长。
浅析海洋环境原油输送管线材料的选择
浅析海洋环境原油输送管线材料的选择摘要：随着原油的深度开采，原油输送的要求逐渐提高。
为了提高我国当前原油输送效率，要保证管线材料具有抗腐蚀性和高稳定性。
文章通过分析原油输送管线的运行参数，结合复合材料在海上钻井平台中的应用，进一步探讨了管线材料的具体选择方法以及运行保障措施，以供相关人士参考。
关键词：海洋原油输送；管线材料；选择1原油输送管线运行参数1.1材质管线的材质是保证输油管道预定效果的重要因素，针对海洋环境的复杂化，物料的腐蚀以及海洋盐雾环境，目前深海钻井平台中常用的材料主要有不锈钢和碳钢这两种。
铜镍材料因为价格昂贵，而且材料的采办周期较长，不符合经济效益的原则，所以通常不会选择考虑铜镍这种材料作为管线的基础材料。
再加上管道内部的原油已经经过脱硫脱水处理，所以说还是碳钢这种材料最具有经济效益。
1.2流速油气资源在管道内的流速也会对腐蚀产生一定影响。
这种影响主要体现在两个方面，首先油气流动会加速腐蚀反应中物质的交换速度，其次可以阻止腐蚀保护膜的形成，从而使得管道腐蚀过程更加复杂。
研究表明，当油气的流速较高时，可使管道内形成空蚀现象。
［1］国内学者方晓君等人的研究结果显示，管道内油气在流动状态下比静止状态具有更高的腐蚀性能，使得管道的腐蚀速率成倍加快。
例如X65钢管，当管道内油气资源处于静止状态时，管道的腐蚀速率约为0.002mm/a；当流速达到0.742m/s时，管道的腐蚀速率将增加2~3倍，约为0.0045mm/a；当流速达到1.484m/s时，管道的腐蚀速率将增加10倍，约为0.02mm/a。
油气流速和腐蚀速率之间呈现出了非线性关系。
当油气流速增大时，管道的腐蚀状况将由均匀腐蚀变为局部腐蚀，如果油气流速持续增大，则腐蚀状况会由局部腐蚀再变为均匀腐蚀。
同时，随着油气流速的变化，管道表面的腐蚀保护膜形态也会发生变化，腐蚀保护膜的厚度将不断减小，当流速达到一定数值后，管道内将不会有腐蚀保护膜的存在。
海底管道结构设计与稳定性分析
海底管道结构设计与稳定性分析随着海洋经济的不断发展和深入，海底管道的重要性不断凸显。
海底管道是指安装在海底的管道系统，主要使用于输送油气、深海采矿等领域。
其结构设计和稳定性分析是海底管道运营的关键，直接影响其安全性和可靠性，具有非常重要的意义。
一、海底管道结构设计海底管道结构设计是海底管道工程中的核心内容，主要包括管道材料选择、管径大小、壁厚、断面形状等各方面。
在设计过程中，需要充分考虑海洋环境因素，如海底地形、流体运动条件等，以保证管道在复杂海洋环境下的持续安全运行。
1.管道材料选择管道材料是影响海底管道结构设计的主要因素之一。
常见的管道材料有钢材、聚氨酯、复合材料等。
其中，钢材是传统的管道材料，具有良好的韧性和抗压性能，但是存在较大的腐蚀和疲劳问题。
聚氨酯材料具有轻质、耐腐蚀、维护简单等优势，但是其耐压性能较差，容易受到外力影响。
复合材料具有优异的力学性能和耐腐蚀特性，但是其制造成本较高，需要进行定制制造，因此使用较少。
2.管径大小管道的直径大小是影响其输送能力的重要因素。
一般来说，管径越大，输送能力也就越大。
但是，海底管道的设计需要根据实际需求和海洋环境因素进行综合考虑，避免管道直径过大或过小，影响其稳定性和经济性。
3.壁厚管道壁厚是影响其抗压性能和耐腐蚀性能的重要因素。
海水中的氯离子、海藻、贝壳等都会对管道产生腐蚀作用，因此需要使用耐腐蚀的材料，并且设置合适的壁厚，以确保管道的使用寿命。
4.断面形状断面形状是影响管道稳定性和流场分布的因素之一。
常见的管道形状有圆形、方形、D形等。
在海底管道结构设计中，需要根据海洋环境的特点和设计要求，选择合适的断面形状，以保证油气输送的安全稳定。
二、海底管道稳定性分析海底管道的稳定性分析是海底管道工程中的重要内容，主要包括静力学和动力学两个方面。
静力学分析主要针对管道自身重力和海水浮力作用下的稳定性问题，动力学分析则是在考虑海浪、洋流等外力作用下的管道动态响应，以保证管道的安全运行。
海上平台海水系统管线材质的选择与应用
对于消防系统使用玻璃钢应满足相关耐火等级要求[4]，一 般湿式消防要求至少满足IMO A753（8）L3等级；干式消防要 求满足OTI 95634 喷射火焰测试。同时应采用阻燃材料。 1.4 聚合材料
聚合材料一般包括：聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP-H）、 聚丁烯（PB）、未增塑聚氯乙烯（PVC-U）、氯化聚氯乙烯 （PVC-C）、三元共聚物（ABS）等。由于聚合材料具有耐腐 蚀、安装快速、所需安装空间小、流动阻力小等特点，适用于 压力不超过1.0MPa的各类水系统。 1.5 钢骨架复合材料
钢骨架复合管是以聚乙烯为基体，钢丝焊接而成的网状钢 骨架为增强体，经连续挤出成型的复合管材，适用于海水等具 有腐蚀性的流体。钢骨架复合管具有较好的强度、耐腐蚀性、 抗冲击、耐磨性，内壁光滑不结垢，有适中的柔韧性。
2 材料性能对比 为了更为合理地选择管线材料，需要从材料的耐腐蚀性、
机械强度、耐温性、加工要求、成本等方面进行对比，从而选 择出最适合海上平台海水系统的材料。各材料的性能对比详见 表1。
设计成多个单管。内涂防腐材料管和镀锌管都会增加法兰用 料，同时穿甲板及墙壁开孔较大。为保证内涂材料的质量，每 根单管尽量只设计1个弯头、三通[5]。
铜镍合金是一种海水系统常用的金属材料，具有耐海水腐 蚀和耐海生物腐蚀等优点。海上平台常见的铜镍合金为B466 C70600。铜镍合金管冷热加工性能好，膨胀系数及收缩率较 大，焊接过程中易变形。 1.3 玻璃钢
玻璃钢管是把浸有树脂基体的纤维增强材料，按照特定的 工艺逐层缠绕到芯模固化而成，其管壁是一种层状结构。玻璃 钢管的主要特点是耐腐蚀性能好、重量轻、流动阻力小、机械 强度适中。玻璃钢管的设计压力一般不超过1.6MPa，设计温度 不超过80℃[3]。
耐高流速白铜管在海洋石油平台中的应用分析
耐高流速白铜管在海洋石油平台中的应用分析海洋石油平台是用于进行海上油气勘探和开采的重要设施。
在这样恶劣的海洋环境下，对于材料的选择和性能要求非常高。
耐腐蚀性、耐高流速和耐压性是选材的重要考虑因素之一。
而白铜管作为一种优质的管材，在海洋石油平台中有着广泛的应用。
首先，白铜管的耐腐蚀性能使其成为海洋石油平台的理想选择。
海洋环境中存在着盐雾、氯离子等腐蚀物质，而白铜管通过合理的配比和良好的制备工艺，使其具备出色的耐腐蚀性能。
白铜管中主要含有铜、锌和镍等元素，其合金成分可以有效抵御海水和大气中的腐蚀。
同时，白铜管表面可进行喷砂处理和防腐涂层，进一步提升其耐腐蚀性，保护管材的表面免受腐蚀的侵害。
其次，耐高流速是白铜管在海洋石油平台中值得关注的一个性能指标。
由于海洋石油平台的海水进入口和出水口涉及到液体的流速问题，需要材料能够耐受高速液体流动的冲刷和冲击。
白铜管具有较高的强度和硬度，可以承受高速液体流动的压力和冲击，不容易变形和破裂。
其平滑的内表面和较低的摩擦系数减少了管道内壁的阻力，有利于液体的流通，提高了管道系统的效率。
因此，白铜管在海洋石油平台中具备良好的耐高流速特性，可以应对液体流速要求较高的工作环境。
此外，白铜管还具备良好的耐压性能，适用于海洋石油平台的高压工作环境。
海底油气井和海上输送管道需要承受巨大的压力，而白铜管具有较高的强度和刚度，能够承受较大的压力载荷。
经过合理的设计和制造，白铜管可以确保在高压环境下的安全运行。
此外，白铜管的焊接性能也很好，可以通过焊接连接来满足不同工艺要求，提高管道系统的整体强度和密封性。
综上所述，耐高流速白铜管在海洋石油平台中有着广泛的应用前景。
其耐腐蚀性、耐高流速性能和耐压性能使其成为海洋环境下的理想选择。
通过合理的设计和制造工艺，白铜管可以满足海洋石油平台的高流速液体流动、高压环境下的要求，并保证安全运行。
随着海上油气资源的开发和海洋石油平台的建设，耐高流速白铜管将在海洋石油行业中发挥越来越重要的作用，为海洋石油工程做出贡献。
海洋平台抗硫化氢腐蚀的管材选择探讨
１ 硫 化氢 的腐 蚀 机 理及 主 要 影 响 因 素
干燥 的硫 化氢 对金 属材 料 无腐蚀 破 坏作用 ， 化氢 只有 溶解 在 水 中才 具 有腐蚀 性 。 硫 在油 气开采 中，
与二氧 化碳 和氧 气相 比，硫 化 氢在 水 中的溶 解度 最大 。硫 化氢 一旦 溶于 水便 立 即 电离 而呈 酸性 ，从而 对 碳钢 等金 属材料 造成 氢鼓 泡 、氢致 开裂 和硫 化氢 应力 开裂 等类 型 的腐蚀 破坏 …。硫化 氢 的腐蚀 机理
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图 １ 管 线 钢 中碳 含 量 与 氢 致 开 裂 的 关 系 曲线
３３ 改进管 道材料 的轧 制工 艺 ． 采用 最佳 冶炼工 艺和 各种 精炼 措施 ，大 幅度提 高钢 的纯 净度 ，采用 最佳 控制 轧制及 在线 控制 冷却 技术 （ 如连 铸板 坯缓慢 压 缩技 术 、轧制 后快 速冷 却技术 、管 线钢 合金 化技 术等 ） ，使 管线 钢得 到要 求
硫化 氢质 量浓度 降低 约 ５０ ／ ０ｍｇＬ，锌 的电极 电势低 于铁 ，故对 铁具有 可靠 的保 护作用 。 （ ）化 学注 入法 ：添 加缓蚀 剂 。 目前常 用 的缓蚀 剂主要 有 ：咪 唑啉 、恶 唑啉 系列产 品 ，有 机胺 ２ 类 、胺类 的脂 肪酸 盐 、季 胺化 合物 、酰胺 化 合物 ，丙炔 醇类 。 （ ）隔离法 ：增 加 防腐衬 里 。防腐 衬里 为钢 材与 含硫化 氢 酸性 油气 之 间提供 了一个 隔离 层 ，从 ３
海上平台高压管道优化设计与选材
海上平台高压管道优化设计与选材作者：亓雪高晶来源：《科学与财富》2019年第09期摘要：随着海上油气田开采的进一步深入，一些高压油气田正逐渐的被发现，高压及超高压管道的选材也随之涉及在更多的工程当中，超高压管道的出现导致管道选材常用的标准规范已不能满足设计要求，因此，高压管道材料的选用对高压油气田群的开发有着重要的现实意义和应用价值。
关键词：海洋平台;高压管道;材料选用;支管连接形式随着海洋气田发展逐步走向深海领域，越来越多高温/高压管道应用于工程实际，管道材料的选用也成为管道设计的关键性问题。
针对1号平台采用全压设计，其中涉及管线尺寸为1/2”-10”，压力温度为64.15MPa/ 110℃、 65.25MPa/50℃的管线，其中部分管线涉及10000psi 压力等级，本文结合材料的腐蚀因素，机械强度，经济性等综合进行分析对比，确定高压管道压力等级、材料选择等方案。
高压管道支管用特殊形式的三通连接能够满足要求。
1 管道参数1 号平台涉及到的高压管线参数为：1.1 PF（工艺流体）系统涉及到的管线尺寸为1/2”-10”，操作温度为 23-71℃，操作压力为 2.9-14.7 MPa，设计压力和温度为 64.15MPa/110℃;1.2WK（压井液）系统涉及到的管线尺寸为1/2”-3”，操作温度为 5-34℃，操作压力为58.65MPa，设计压力和温度为 65.25 MPa/50℃;操作温度为5-34℃，操作压力为58.5MPa，设计压力和温度为 65.25 MPa/50℃。
2 腐蚀性因素管道材料的选择是由设计压力、设计温度、材料腐蚀性、材料壁厚、种类、重量、采办周期等因素综合评价，最终选择最优材料，首先我们考虑材料腐蚀对选材的影响，下面我们从常用的碳钢、不锈钢（316L SS）、双相钢（S31803）材料来分析并确定选材。
2.1 碳钢该项目中，碳钢管线在 CO2 含量最高情况下由于所带来的最大腐蚀量为 5mm/年，根据以往的工程经验，加入缓蚀剂可以抑制腐蚀速率，按照缓蚀率 75%计算，腐蚀速率有1.1mm/年，这样考虑到缓蚀剂效应随流速等原因变化，因此如果在高压的工艺系统选用普通碳钢达到 30 年的使用寿命是十分危险的，需要加大约 30mm 的腐蚀余量。
海洋工程及船舶用管
海洋工程及船舶用管1、我国船舶及海洋工程用钢现状根据对近几年数据的分析,我国船舶钢材的价格在造船生产成本费用中所占的比重约为15%~ 20%,在船舶原材料供应价格中70%以上。
船用钢材主要是钢板、型材(包括角钢、H型钢、T型钢、工字钢、球扁钢,以及船用钢管等。
造船行业用钢主要分为四大类,即造船、修船、海洋工程和船舶分段制造。
其中造船耗钢量最大。
下表列出了近几年我国造船行业钢材消耗量。
2012年上半年民用钢质船舶产量28,125,126载重吨,同比增长1.03%,见表1。
表1民用钢质船舶产量及增速时间民用钢质船舶(载重吨本月产量本月止累计本月比同增(%累计同比增(% 2012年02月4,788,7668,347,12428.23 6.422012年03月5,538,87314,086,6778.35 2.052012年04月5,848,85620,230,638 1.31 1.812012年05月5,311,49825,889,727-10.27-3.88 2012年06月5,588,24228,554,621 4.38-4.12012年07月4,844,22933,398,183-2.86-3.74 2012年08月4,927,43338,323,327-0.78-3.17 2012年09月5,397,74743,653,033 6.93-2.58 2012年10月4,923,06548,571,474 4.09-0.67 2012年11月4,578,55553,150,821-2.12-1.11 2012年12月5,102,60459,125,1267.88 1.03按2010年造船完工量5800万载重吨测算,2010年造船行业用钢量约为1700万吨~1800万吨,其中造船用钢量约为1400万吨,船舶修理及改装业约150万吨,海洋工程制造业约100万吨,船舶分段制造业约150万吨,见表2。
表2 我国造船行业钢材总消费量(单位:万吨海洋工程制造100504030据2012年初工信部按照对国内拥有5万吨以上造船设施的船舶企业进行了全面调查,掌握了我国造船产能的最新情况。
海底混凝土管道规格材质
海底混凝土管道规格材质海底混凝土管道规格材质一、概述海底混凝土管道作为海底油气田开发的重要设施，其规格材质的选择至关重要。
本文旨在全面介绍海底混凝土管道的规格材质，以供相关从业人员参考。
二、规格1. 直径海底混凝土管道的直径一般在6英寸至60英寸之间，根据实际需要选择不同的直径。
直径大的管道可以输送更多的油气，但成本也相对较高。
2. 厚度海底混凝土管道的厚度一般在1英寸至2英寸之间，根据直径大小和输送油气的压力计算得出。
厚度大的管道可以承受更大的压力，但也会增加成本。
3.长度海底混凝土管道的长度一般在1000米至3000米之间，根据实际需要进行选择。
长度短的管道可以减少施工难度和成本，但也会增加接口数量。
4.接口类型海底混凝土管道的接口类型一般有搭接式、螺纹式和焊接式等。
根据实际需要选择不同的接口类型。
搭接式的接口适用于直径较小的管道，螺纹式的接口适用于直径较大的管道，而焊接式的接口则可以承受更大的压力。
三、材质1. 水泥海底混凝土管道的主要材料是水泥，水泥的品质对管道的使用寿命有很大的影响。
一般选择高强度的水泥，如P.O.42.5水泥。
2. 砂海底混凝土管道中的砂是水泥的填充物，其品质也对管道的使用寿命有影响。
一般选择细度模数较小的砂，如细度模数在2.4至2.6之间的石英砂。
3. 骨料海底混凝土管道中的骨料是水泥的填充物，其品质同样对管道的使用寿命有影响。
一般选择硬度较高的骨料，如花岗岩和玄武岩。
4. 钢骨架为了增加海底混凝土管道的强度和稳定性，可以在管道内部设置钢骨架。
一般选择高强度的钢材，如API 5L X70级别的钢材。
5. 防腐涂层为了延长海底混凝土管道的使用寿命，通常会在管道的外表面涂上防腐涂层。
一般选择具有良好防腐性能的材料，如环氧树脂涂层和聚氨酯涂层。
四、结论海底混凝土管道的规格材质选择与海底油气田的开发密切相关，需要综合考虑多种因素，如输送油气的压力、水深、海底地形等。
选择合适的规格材质可以延长管道的使用寿命，提高运输效率。
海洋工程管道支架布置与选型-2019年精选文档
海洋工程管道支架布置与选型前言管道作为海洋石油平台的“血管”，其布置的经济性和安全性对于平台的运行是十分重要的。
管道在布置时既要满足平台对生产工艺流程的要求，同时还应考虑到机械设备、泵、管道附件的受力情况，确保管路能够长周期的安全运转。
通常衡量管道能否安全运行的重要标准是管道一次应力和二次应力的大小。
当管道的一次应力过大时，会将管道破坏。
管道的一次应力是由管道内的流体压力和外部载荷产生的，其大小与作用在管道上的外部载荷及管道自身或管道附件的截面有关。
当某个海洋石油平台的生产规模确定后，该平台的管道管径大小也就随之确定了，不能够任意改变。
而通过设置管道支吊架可以调整管道内应力与承受外部载荷的大小。
管道的支吊架不仅支撑管道自身的重量、管道内流体的重量、管道外部电伴热电源线以及保温材料的重量，同时可以将管道内流体传递来的压力、管道外部载荷及温度变形引起的弹性力传递到结构梁柱上。
因此，管道支架的设置直接决定着管道一次应力的大小。
管道二次应力的大小同样是衡量管道能否安全运行的重要标准。
管道变形受阻时会在管道内产生二次应力，在管道上合理设置支吊架，不但能够使管道适应变形的需要，而且还可以根据平台运行的要求，限制管道某个方向的位移，以控制管道的二次应力。
同时管道的支吊架对改善管线的振动，防止管道和支架因振动引起疲劳损坏起着重要的作用。
目前，在海洋平台上的管道支吊架的种类，就其结构而言形式是种类繁多的，但仅仅考虑其功能和用途时，可以分为以下几类。
1.新型支架的应力分析与形变计算对于新型支架建立模型并用ANSYS软件对其进行应力分析与形变量的计算。
其中新型材料密度为7.85×10-9t/mm3；弹性模量：210GPa；泊松比：0.3；屈服应力：235MPa。
对于边界条件，支架材料各结合点处采用螺栓进行固定。
在管支架横梁上施加载重量（700kg）作为载荷。
由计算可得：角钢的最大von米塞斯应力的应力为100MPa，螺栓的最大von米塞斯应力为210MPa。
管道材料、管道设计温度设计压力、管道壁厚、管道应力
关于平台工艺管路设计（一）本节主题：管道材料、管道设计温度设计压力、管道壁厚、管道应力1．管子材料油气混合物中的水、盐水、二氧化碳、硫化氢、氧等可能对系统中使用的金属产生腐蚀，腐蚀的方式有：金属均匀的损失、起麻点、腐蚀、锈蚀等。
减轻腐蚀的措施有：（1）化学处理。
（添加防腐蚀剂）（2）采用抗腐蚀合金材料（3）内保护涂层根据海上作业经验，管路选材的常用指南：一、油气管路（1）无腐蚀性烃类作业常温或高温下，两种最常用的钢材型号是ASTM A106 B级（底、中碳钢相当于国内材料20＃GB8163）和API 5L B级（高强度合金钢）无缝管。
如果作业温度低于－29℃,可选用低温碳钢ASTM A333 6级。
（2）腐蚀性烃类作业使用耐腐蚀材料如不锈钢，常使用A316、A312(铬镍钼不锈钢)，或使用内壁涂有防腐层的碳钢管。
二、生产水管ASTM A106 B级无缝管通常用作生产水管线，如果介质具有严重的腐蚀性，可采用镍铬高合金材料。
三、海水管路输送海水作业可采用铜镍合金，非金属材料或内表面保护涂层的碳钢材料。
四、公用系统管路（1）热介质和柴油可使用同无腐蚀性烃类作业所用的材料（2）空气和饮用水可采用ASMT A53 镀锌管材（相当于DIN1629M St45）（3）化学注入剂一般具有腐蚀性能，常用ASMT A312 TP316 镍铬合金管（相当于国内GB2270 0Cr18Ni12）2．设计温度和设计压力的选择关于国际通用标准ANSI B31.1 石油炼厂配管中，阀门－法兰压力、温度等级有150，300，400，600，900，1500，2500lb 六级。
选用阀门、法兰时，除了注意使用压力外，还要注意使用温度，如相同压力等级的法兰，提高其使用温度，会降低使用压力，即平时我们说的升温降压使用。
碳钢材料的阀门、法兰各压力－温度级别的最大允许操作压力值见下表：平台管路的设计压力通常按下述原则考虑：（1）设计压力为操作压力的1.1倍或操作压力加上350kPa，取其中较大者。
海水输送管道
海水输送金属管道之材料选择一、海水的化学成分海水是一种非常复杂的多组分水溶液， ph值一般在6.8-8.8之间。
海水中各种元素都以一定的物理化学形态存在。
在海水中铜的存在形式较为复杂，大部分是有机络合物形式存在的。
在自由离子中仅有一小部分以二价正离子形式存在大部分都是以负离子络合物出现。
所以自由铜离子仅占全部溶解铜的一小部分。
海水中有含量极为丰富的钠，但其化学行为非常简单，它几乎全部以Na+离子形式存在。
海水中的溶解有机物十分复杂，主要是一种叫做“海洋腐殖质”的物质，它的性质与土壤中植被分解生成的腐殖酸和富敏酸类似。
海洋腐殖质的分子结构还没有完全确定，但是它与金属能形成强络合物。
海水中的成分可以划分为五类：1.主要成分（大量、常量元素）：指海水中浓度大于1×106mg/kg的成分。
属于此类的有阳离子Na+，K+，Ca2+，Mg2+和Sr2+五种，阴离子有Cl-，SO42-，Br-，HCO3-（CO32-），F-五种，还有以分子形式存在的H3BO3，其总和占海水盐分的99.9%。
所以称为主要成分，也称为保守元素。
2.溶于海水的气体成分，如氧、氮及惰性气体等。
3.营养元素（营养盐、生源要素）：主要是与海洋植物生长有关的要素，通常是指N、P及Si等。
4.微量元素：在海水中含量很低，但又不属于营养元素者。
5.海水中的有机物质：如氨基酸、腐殖质、叶绿素等二、几种水质主要元素三、304和316之区别1、304和316同属于奥氏体不锈钢，在中国GB叫0Cr18Ni9和0Cr17Ni12Mo2，现在为了和世界标准统一，都叫304和316，是没有磁性的，但是由于304具有加工硬化的性能，所以有时候会有弱磁性，304和316的机械性能是完全一样的，但是由于304有加工硬化的特点，所以感觉304比316硬了。
2、区别在于316比304具有更好的防锈功能，并具有一定的防腐蚀功能，比如在靠海边的环境下，304就容易生锈。
海底管道管材的类型及选用原则
底管道管材 的选用原则 ，并针对长距 离、强腐蚀 油气 田海 底 管道 管材 选 用提 出有关 建议 。
ｌ 海底管道管材 类型
按 照材 料 组 成 划 分 ，海 底 管 道 管 体 一 般 分 为 碳 钢 管 、耐 腐蚀 合金 复合 管 两大 类 。 对 于 具 有 强 腐 蚀 性 油 气 田 的开 采 ，添 加 缓 蚀 剂 、 采 用 塑 料 内涂 层 、采 用 耐 蚀 合 金 等 传 统 单 一 的 防 腐 技 术 和 材 料 ，在 耐 蚀 可 靠 性 、经 济 性 指 标 上 都 难 以平 衡 ，难 以满 足 油 气 田发 展 的 需要 。为 了 降 低 开 采 成 本 ，延 长 管 道 使 用 寿 命 ，使 用 双 金 属 复合 管 是解 决 高Ｈ Ｓ ／ Ｃ Ｏ 油 气 田腐 蚀 问题 相对 安 全 和 经济 的途径 之 一【 】 】 。
至１ ６ ｍｍ 。
埋 弧 焊 钢 管 由钢 带 或 钢 板 成 型 制 造 ，有 一 条 纵 向焊 缝 ， 该焊 缝 由 埋 弧焊 工 艺形 成 ，在 管 内 、 外 至 少 各 焊 一 条 ，允 许用 气 体 金 属 弧 焊 进 行 连 续 的或 间 断 的单 道 定 位 焊 。根 据 成 型 工 艺 的不 同 ，
第４ 期
一 ３ Ｊ一
海底管道管材 的类型及选用原则
胡春红 ，朱绍宇 ，赵娜 ，张 方源
（ 海洋石油工程股份有限公司 ，天津 ３ ０ ０ ４ ５ １ ）
［ 摘 要 ］本文 简述 了海底 管道的管材分类 、制造原理 、设计和制造标 准，比较 了碳钢 管和耐腐蚀合 金复合管的主要技术要 求 ，总结 了海底 管道 管材 选用原则 ，针对长距 离、强腐蚀 性油气田海底 管道的管材选用提 出了有 关建议 。 ［ 关键词］ 海底 管道；碳钢管 ；机械 复合 管；冶金 复合管
用于海洋工程的防腐蚀管材型号
用于海洋工程的防腐蚀管材型号
海洋工程中广泛应用的防腐蚀管材型号有很多种。
下面我将介绍几种常见的防腐蚀管材型号及其特点。
1. HDPE管材
HDPE管材是一种高密度聚乙烯管材，具有优异的耐腐蚀性能。
它能够有效抵抗海水中的氯离子、硫化物等腐蚀介质，同时具有良好的耐磨性和抗冲击性。
HDPE管材重量轻、安装方便，广泛用于海洋工程中的给水、排水、输油、输气等管道系统。
2. FRP管材
FRP管材是一种由玻璃纤维增强塑料制成的管材，具有优异的耐腐蚀性和机械强度。
它能够抵抗海水中的酸碱、盐类等腐蚀介质，同时具有较长的使用寿命和较低的维护成本。
FRP管材适用于海洋工程中的污水处理、海水淡化、化学品输送等领域。
3. PPR管材
PPR管材是一种聚丙烯随机共聚物管材，具有良好的耐腐蚀性和热稳定性。
它能够抵抗海水中的氯离子、硫化物等腐蚀介质，同时具有优异的耐高温性能。
PPR管材广泛应用于海洋工程中的供暖、供冷、空调等系统。
4. 镀锌钢管
镀锌钢管是一种将碳素钢管表面镀上锌层的管材，具有良好的耐腐
蚀性和机械强度。
它能够抵抗海水中的氯离子、硫化物等腐蚀介质，同时具有较长的使用寿命。
镀锌钢管广泛应用于海洋工程中的供水、排水、输油、输气等系统。
以上是海洋工程中常见的几种防腐蚀管材型号。
它们在抵抗海水腐蚀、提供可靠的管道系统方面发挥着重要作用。
在选择管材时，需要根据具体情况考虑海水成分、工作环境、使用要求等因素，以确保管道系统的安全可靠运行。
海水输送管道
海水输送金属管道之材料选择一、海水的化学成分海水是一种非常复杂的多组分水溶液， ph值一般在6.8-8.8之间。
海水中各种元素都以一定的物理化学形态存在。
在海水中铜的存在形式较为复杂，大部分是有机络合物形式存在的。
在自由离子中仅有一小部分以二价正离子形式存在大部分都是以负离子络合物出现。
所以自由铜离子仅占全部溶解铜的一小部分。
海水中有含量极为丰富的钠，但其化学行为非常简单，它几乎全部以Na+离子形式存在。
海水中的溶解有机物十分复杂，主要是一种叫做“海洋腐殖质”的物质，它的性质与土壤中植被分解生成的腐殖酸和富敏酸类似。
海洋腐殖质的分子结构还没有完全确定，但是它与金属能形成强络合物。
海水中的成分可以划分为五类：1.主要成分（大量、常量元素）：指海水中浓度大于1×106mg/kg的成分。
属于此类的有阳离子Na+，K+，Ca2+，Mg2+和Sr2+五种，阴离子有Cl-，SO42-，Br-，HCO3-（CO32-），F-五种，还有以分子形式存在的H3BO3，其总和占海水盐分的99.9%。
所以称为主要成分，也称为保守元素。
2.溶于海水的气体成分，如氧、氮及惰性气体等。
3.营养元素（营养盐、生源要素）：主要是与海洋植物生长有关的要素，通常是指N、P及Si等。
4.微量元素：在海水中含量很低，但又不属于营养元素者。
5.海水中的有机物质：如氨基酸、腐殖质、叶绿素等二、几种水质主要元素三、304和316之区别1、304和316同属于奥氏体不锈钢，在中国GB叫0Cr18Ni9和0Cr17Ni12Mo2，现在为了和世界标准统一，都叫304和316，是没有磁性的，但是由于304具有加工硬化的性能，所以有时候会有弱磁性，304和316的机械性能是完全一样的，但是由于304有加工硬化的特点，所以感觉304比316硬了。
2、区别在于316比304具有更好的防锈功能，并具有一定的防腐蚀功能，比如在靠海边的环境下，304就容易生锈。
海洋工程装备用钢
海洋工程装备用钢一、海洋工程用钢的种类和概述海洋工程用钢主要种类可分为：海洋平台、海洋风力发电、海底油气管线用钢三类。
1.海洋平台用钢1.1特点海洋平台是在海洋上进行作业的特殊场所。
海洋平台服役期比船舶类高50%，采用得钢板必须具有高强度、高韧性、抗疲劳、抗层状撕裂、良好的焊接性及耐海水腐蚀等。
主要分为钻井平台和生产平台两大类。
1.2 种类目前国际海洋平台用钢主要级别为355，420，460MPa，355级主要牌号：En10225的S355、API的API2H-50、BS7191的350EM、船标的E36；420级主要牌号：En10225的S420、API的API2Y-60、船标的E40、E420；460级主要牌号：En10225的S460、船标的E460。
我国尚无专用的海洋平台用钢标准，采用国外标准。
EH36以下平台用钢基本实现国产化，占平台用钢量的90%，但关键部位所用大厚度、高强度钢材仍依赖进口。
随着我国海洋开发的不断发展，对海洋平台用钢的需求量不断扩大，当前总用钢量在300万t 以上。
2海洋风力发电用钢2.1特点要经受风、浪、流的作用外，还要考虑台风、冰、地震等灾害性环境力作用，此外对结构防腐、高应力区结构型式以及焊接工艺等提出了更高要求，此外考虑强度需要采用Z形钢材、大厚度板材和管线。
2.2市场我国大陆架浅海海域广阔，海上风力资源丰富，海上风电场的建设比陆地风电场假设广阔，估计2010到2015年约形成600亿左右的风电设备市场。
3海底油气管线用钢3.1特点海洋资源特别是油气资源的开发，海底管线的重要性得到凸显，恶劣的海洋环境对海底管线提出了比陆地管线更高的质量要求，要求钢管高的横向强度、纵向强度、高低温止裂韧性、良好焊接性、抗大应变性能、另外还有要求抗H2S腐蚀。
3.2种类国际上各国都执行美国协会的API标准，按照API标准，国际上广泛采用的管线用钢为X42-X80的焊接高强度钢。
国内每年需建设原油管线6000km，至少需要17万t的海底管线钢。
海洋平台海水管道管材选择
海洋平台海水管道管材选择阳利军;张国庆;李妍【摘要】Base on characteristics of the offshore platform. This article introduced many kinds pipe of different material for seawater pipe on the offshore platform. The using life, the anti-corrosive properties and cost of these pipes of different material were compared. And considered many project cases of selecting seawater pipe on offshore platforms which constructed in latest year. At last, this article got a preferable way of selecting seawater pipe on the offshore platform.%本文针对海洋平台的特点，分别介绍了海洋平台上海水介质管道使用的几种材质管道，分析了它们的优缺点，并从使用寿命、耐腐蚀性能、价格综合等几个方面对几种材质进行了综合分析，最后得出了性价比较好的材质，并结合近年新投产的一些海洋平台海水介质管道采用的管材案例，得到了海水介质管道选材的较好方案。
【期刊名称】《全面腐蚀控制》【年(卷),期】2014(000)010【总页数】4页(P50-52,57)【关键词】海水管道;海洋平台;钢骨架塑料复合管;铜镍合金管【作者】阳利军;张国庆;李妍【作者单位】海洋石油工程股份有限公司设计公司，天津塘沽300451;海洋石油工程股份有限公司设计公司，天津塘沽300451;海洋石油工程股份有限公司设计公司，天津塘沽300451【正文语种】中文【中图分类】TE985由于海洋平台远离大陆，淡水资源缺乏，海洋平台一般采用海水作为冷却水、消防水及卫生间冲洗水。
海上平台消防水系统管材选择
海上平台消防水系统管材选择
陈艳艳;华斌;孔振英;霍有利
【期刊名称】《中国造船》
【年(卷),期】2008(049)0z2
【摘要】结合海上平台的特点,重点论述了海上平台消防水系统选材应考虑的因素,并从技术上和经济上对目前海上平台常用的消防管材进行比较,同时总结了各种常用消防管材的最佳应用场合,以期对海上平台消防水系统管材选择提供参考.
【总页数】7页(P509-515)
【作者】陈艳艳;华斌;孔振英;霍有利
【作者单位】海洋石油工程股份有限公司,天津,300451;海洋石油工程股份有限公司,天津,300451;海洋石油工程股份有限公司,天津,300451;海洋石油工程股份有限公司,天津,300451
【正文语种】中文
【中图分类】U6
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技 术
0 引言
由于海洋平台远离大陆，淡水资源缺乏，海洋 平台一般采用海水作为冷却水、消防水及卫生间冲 洗水。因为海水具有较强的腐蚀性，这就给这些海 水系统的管材选择带来了一定的特殊性。为避免管 道系统被海水腐蚀而泄漏，在管材选择时必须考虑 海水腐蚀问题，必须选择耐海水腐蚀的管材，同时 也需考虑经济适应问题。 本文将论述目前我国海洋平台上海水系统常用 的几种管材，并对他们各自的特点进行比较，以为 海水系统管材选择作参考作用。
如果管段太长或者弯头太多，将会影响管段内防腐 处理及处理效果。
1.3 不锈钢管
普通不锈钢管线具有良好的耐腐蚀性能及机 械性能，但其主要缺点是在海水介质中容易发生点 蚀，主要是因为海水中含硫，致使普通不锈钢管容 易发生点蚀，出现穿孔泄漏现象，影响其使用寿 命。但镍基合金双相不锈钢[2]的耐孔蚀性能、耐腐蚀 性能优于超低碳合金钢(316L)，在海水中具有抗全面 腐蚀、点蚀和缝隙腐蚀的能力，可以胜任一般不锈 钢无法解决的严重海水腐蚀问题。但是这种双相不 锈钢价格昂贵。这些缺点使得不锈钢管现在海水系 统中应用不多。
经验交流 Experience Exchange
海洋平台海水管道管材选择
阳利军 张国庆 李 妍 (海洋石油工程股份有限公司设计公司，天津 塘沽 300451) 摘 要：本文针对海洋平台的特点，分别介绍了海洋平台上海水介质管道使用的几种材质管 道，分析了它们的优缺点，并从使用寿命、耐腐蚀性能、价格综合等几个方面对几种材质进行了 综合分析，最后得出了性价比较好的材质，并结合近年新投产的一些海洋平台海水介质管道采用 的管材案例，得到了海水介质管道选材的较好方案。 关键词：海水管道 海洋平台 钢骨架塑料复合管 铜镍合金管
目前，在我国海洋平台上海水系统常用的管材
作者简介：阳利军 (1983－) ，男，湖南衡阳人，防腐专业工程师，工程师，硕士，现从事海洋石油 工程材料与防腐设计工作。
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TOTAL CORROSION CONTROL VOL.28 No.10 OCT. 2014
经验交流 Experience Exchange
中图分类号：TE 985 文献标识码：A DOI：10.13726/ki.11-2706/tq.2014.10.050.03
Pipe Material Selection for Seawater Pipe on the Offshore Platform
YANG Li-jun, ZHANG Guo-qing, LI Yan (Offshore Oil Engineering Co., LTD. Design Company, Tianjin 300451, P.R.China)
90Cu/10Ni 是目前海洋平台海水系统常采用的 铜镍合金管，它的优点是具有良好的耐海水腐蚀性 能、水力性能良好、无腐蚀产物而且耐海生物生长、 使用寿命较长。但是铜镍合金管也有其不足之处， 主要是价格较贵、机械强度差，且对管内流速[1]要求 较高，连续使用场合流速一般不要超过3.36m/s，间
1 海水系统常用管材
主要有两大系列，金属管与非金属管。金属管系列 主要包括：铜镍合金管、厚壁碳钢管加腐蚀余量、 碳钢管内涂 / 内衬 / 内镀防腐蚀材料，如内涂塑、衬 塑、镀锌、不锈钢管等；非金属系列主要包括：钢 骨架塑料复合管、玻璃钢管。上述的这些管材分别 在我国海洋平台上有应用，下面就这些管材的特点 进行分析。
1.1 铜镍合金管
断使用场合不要超过6.72m/s。这就一定程度上限制 了铜镍合金管的使用范围，目前海洋平台上一般只 采用3″ 以下的铜镍合金管，且绝大部分用作干式消 防系统中连接消防喷头的分支管线上，或者在湿式 消防系统中用于连接消防软管站的分支管线。3″ 以 上一般不采用铜镍管，因为价格太贵，经济上不适 用。其它连续使用场合一般也不使用铜镍管，如换 热器冷却水管等，因其管内流速受限，不能满足连 续冷却介质的流速要求。
Abstract: Base on characteristics of the offshore platform. This article introduced many kinds pipe of
different material for seawater pipe on the offshore platform. The using life, the anti-corrosive properties and cost of these pipes of different material were compared. And considered many project cases of selecting seawater pipe on offshore platforms which constructed in latest year. At last, this article got a preferable way of selecting seawater pipe on the offshore platform.
1.2 碳钢管
碳钢管价格便宜，施工技术成熟、机械性能 良好，是在海水管线系统中应用比较广泛的一种管 材。但是碳钢管在海水介质中有一个致命的缺点就 是不耐海水腐蚀，严重的海水腐蚀影响其使用寿 命，腐蚀产物也会堵塞管路系统中的一些滤器、阀 门、喷头等，进而影响整个管路系统的使用效果。 所以碳钢管加腐蚀余量的这种作法现在已经很少再 应用于海水管线系统。 一般针对碳钢管的这个弱点，常采用的应对方 法是对碳钢管内作防腐处理，如内涂塑、内衬塑、 内镀锌等等，这些内防腐处理能比较好解决碳钢管 在海水中的腐蚀问题。但是这些内防腐处理管线的 安装比较麻烦，需要先期预制完成，再将预制好的 管线整体内防腐处理，然后再运送现场安装，一量 出现偏差，还需将管线重新切割组对焊接，这样就 势必会破坏内防腐层，防腐层还需重新修补，施工 程序方面比较繁锁。而且内防腐层比较脆弱，容易 脱落形成大阴极小阳极的局部加速腐蚀状况，在内 防腐层脱落点容易形成腐蚀穿孔。而且后期的维修 改造及海上来回运送预制管线也会比较麻烦。 内防腐的镀锌管分冷、热镀锌，热镀锌保护层 致密均匀、附着力强、稳定性好，而冷镀锌管则稳 定性差，最多使用 5 年就锈蚀，常出现“红水”、 “黑水”和铁腥味等，消防和生活给水管材一般禁 止使用冷镀锌。 内防腐碳钢管线在加工设计时还需注意在管线 适当的长度处加上法兰或者用接头将管线断开。因 为管线内防腐处理时对管段的长度有一定的要求，