吕文斌 刘超

摘要：海洋石油平台工艺管线是平台上最重要的组成部分之一，工艺管线的主要作用包括输送流体、连接设备以及排水放空等。工艺管线建造离不开加工设计，加工设计作为基础设计和详细设计的延续，在管线建造中承前启后，设计质量的优劣，直接影响到建造质量及成本。本文阐述了海洋石油平台工艺管线加工设计的作用、流程以及未来的发展方向，具有一定的指导意义。

关键词：海洋石油平台;工艺管线;加工设计

海洋事业的蓬勃发展，国际油价的推动，使得海洋石油平台数量发展加速，国际项目骤增，油品综合处理能力强的中心平台以及FPSO建造数量越来越多：建造周期缩短、工程量增加、施工难度上升、原材料价格上涨及人力短缺等因素，迫切要求提高加工设计质量，优化设计流程，整个加工设计流程是一个不断循环的交互式过程，需要考虑很多因素。

1、海洋石油平台工艺管线概述

海洋石油平台工艺管线重量约占平台总重的10-18%，并且管线系统种类繁多，常规石油平台的管线系统可达20余个，其中不少系统为高温高压的管线，如公司近期已建造完毕并顺利投产的渤海区域某项目，其中原油系统管线设计压力为12900Kpa，试验压力为19350Kpa（试验压力为设计压力的1.5倍），热介质系统操作温度为220℃;区别于陆地石油化工厂的气候特征，海上空气具有高盐、高腐蚀性的特点，因此，平台管线系统的管线材料需要更严谨的设计、更严格的工艺和更完美的质量来应对腐蚀。加工设计作为详细设计和建造的纽带，对管线的建造起到很重要的技术支持作用。

2、加工设计的作用

加工设计是详细设计的延续，是将详细设计的设计成果转化为能指导生产的技术资料的重要一环，因此，加工设计人员应该充分了解详细设计的设计意图，非常清晰的了解详细设计的设计思路和设计方案，明确加工设计与详细设计的工作界面和加工设计深度，同时在建造方面，需要提供可用于指导生产的加工设计图纸，管线和辅助材料的采办和施工料单，以及各种其他的程序及技术方案等。

3、管线加工设计的流程

详细设计提供的文件包括：材料清单（MTO）、模块总图、设计规格书/技术要求、P&ID图、管线平面布置图、管道支架布置图、地漏图纸图、穿甲板护板布置图、管线三维图（详设图）、平台结构图、设备撬块布置图，等等。

材料是管线预制开工的最主要的一环，因此，在项目开工前期，就应该对主要管线材料进行采办。根据详细设计提供的MTO，加设编制采办料单，由采办部门进行采办，为项目开工创造条件。开工前，详细设计的管线三维图基本完成，加工设计随后据此开展加设三维图编制。

项目开工后，加工设计根据材料的到货情况和加工设计出图情况，首先进行单管匹配，其次根据匹配结果下发施工料单，最后根据原料管线和下料管段情况进行排版，管线建造部门根据图纸和施工料单和排版结果对管线和管支架进行预制。

当管线预制达到一定程度，结合结构专业甲板片预制和安装进度，管线和管支架可以进行安装，有一体化要求的，在结构片预制的过程中，将符合条件的管线和管线支吊架预舾装或预安装到结构片上面。

管线全部安装完毕且销项完成后，管线系统需要进行压力试验以检验焊缝强度，压力试验前要对管线内部进行清洁，如空气吹扫、爆破吹扫和水清洗等，以满足压力管线的清洁要求。清洁之前，配管加工设计需要完成管线清洁干燥程序的编制;在压力试验之前，需要完成管线试压程序以及试压包的编制，有气压试验要求且试验压力大于0.6MPa的，需要编制专门的气压试验方案，并通过专家审核。

压力试验完成后，对管线系统进行恢复，根据清洁干燥程序对管线进行清洁干燥。之后需要对管线进行密性试验以测试管线系统的密封性，加工设计要在此之前完成管线气密程序和密性包的编制。在密性试验完成且满足要求后，有清洁干燥要求的，要对管线进行清洁干燥。至此管线系统基本建造完毕，有保温要求的管线开始进行保温。

4、管线加工设计展望

管线加工设计经过多年的发展，已经得到了很大的改进，设计效率产生了极大的提高：比如之前的加工设计三维图的绘制，是在AUTOCAD中完成，图纸材料表需要人工手动统计，效率低、易出错，随着科技的发展，目前三维图的绘制软件多种多样，极大地提高了做图效率，例如公司现在加工设计三维图大多已采用鹰图公司的SPOOLGEN软件，方便快捷、简单高效，并且所有的数据能一并提取出来形成表格，极大的提高了加工设计的效率。管线排版方面也由人工排版向PCMS材料管理软件过渡，响应速度大大加快，管控质量明显提升。因此随着计算机技术的日益进步，各种设计软件的逐渐的開发及互相兼容，逐渐形成自上而下的信息化加工设计系统，是管线加工设计今后发展的方向。

总之，近年来，随着海洋石油事业的蓬勃发展，国际项目不断增多，海洋石油平台以及 FPSO（浮式储油装置）的建造日益增多。在这些海洋结构物的建造过程中，管线预制安装是其中至关重要的一环，这就对配管专业加工设计提出了严格要求，而管线三维图的加工设计又是配管专业加工设计的重中之重。因此，加工设计中对单管的控制必须要符合当前车间的预制加工能力和现场的安装要求，只有这样，才能真正起到事半功倍的作用。

参考文献：

[1]宋旭光，杨宇田，吴玉坤，杨延成，代志强，孟繁彬.石油平台工艺管线建造中的压力试验[J].石油和化工设备，2017，20（07）：81-83+69.

[2]柳立娜，李卓，李志哲，秦炀.管线试压技术在石油化工工艺设计中的运用[J].当代化工研究，2016（01）：20-21.

[3]孙梦娟.石油管线管长度的激光测距仪的研制[D].哈尔滨工业大学，2011.

[4]王国弘.海洋石油平台工艺管线防腐技术的发展分析[J].化工管理，2018（06）：111.

作者简介：

吕文斌（1986-），男，山东济南人，研究生，工程师