张城

天津修船技术研究所 天津 300456

我国海洋石油事业随着我国经济的不断进步得到发展，在发展过程中由于社会需求的提升，海洋石油平台设计要求也在逐渐提升，带给了海洋石油事业新的发展和挑战。海洋石油平台建设需要依靠管道布置设计，期望以下关于设计建议能够给从事相关行业的技术人员带来些许启发[1]。

1 设计原则

1.1 安全性

任何一项设计需考虑的前提便是安全，管道布置设计作为支持海洋石油平台发展的重点关注对象，自然也要将安全放在设计原则的第一位。比如：人员通行位置管道下方的净高应不小于22m；机泵与人行通道上方不能安装法兰；高温管道应远离施工人员工作处，或者对其进行有效的隔热处理；阀门位置必须要便于操作，且处于安全位置。

1.2 合规性

海洋石油平台管道设计的工艺需要根据规范化流程进行准确选择，不能进行违规操作。

1.3 维修性

管道布置位置不能妨碍后期的维修管理，在管道设计与布置之前需要了解机泵、仪表、设备等具有什么样的特点，便于在施工时留下足够的空间，后期便于维修人员进行维修管理。

1.4 可接近性

系统部件需安装在相关人员可操作范围之内，对于消防软管站、公用站的位置，在设计是需要设计在平台的边缘；含有流量计、压力表的管道，需要与阀门位置向对应，便于相关人员进行操作。

1.5 美观性

管道连接要保持有序，看起来整洁美观，同时支撑性要强。

1.6 经济性

满足以上五个原则的同时要考虑经济原则，需要以经济原则为基础，完成上述原则，确定管道使用数量与使用类型，保证管道力矩、作用力在不会超过标准的情况下，可以用最少的管件和最短的管线完成管道的连接。为保持管道连接性质量和经济性，尽量减少焊缝数量。

2 管道设计方式

2.1 准备工作

管线图、设备资料、连接图、接口要求、设备布置总图、配管规格书、仪表资料、流量计、安全阀门、管道流程图、塔罐设计资料、平台结构资料、平台平面图、节点详细图、平台结构图、电缆托架布置图、电气仪表设备安装图、开关箱、甲板开孔、按钮、引风机、送风机、空调安装图。全部要在管道设计之前准备完成[2]。

2.2 管道预布置

管道预布置时管道开展布置前的一项准备工作，首先需要进行单体预布置：清管器、控制阀门组管道布置进度、工艺泵进出管布置进度；部分管道需要考虑实际布置中会出现何种问题，所以在实际工作开展过程中，需要针对前期考虑问题进行处理。其次是管道预布置，该道工序需要结合不同类型资料进行研究，确定管网标高和走向；设计在实际施工中会出现变更情况，需要对实际施工中会出现的变更问题进行考虑，提前设置预备方案，尽量避免施工过程中出现方案变更，影响工程进度。最后是绕性分析判断，该环及作为单体预布置及管网布置中的重要工作，需要通过专业技术及经验进行分析，及时发现问题，提出解决策略，为合理布置管道提供良好的空间。

2.3 单元体布置

单元体布置需要将相同设备管理的管道进行前期布置，保证相关人员操作安全性，让设备发挥其能力，该工作主要涉及设备有：热交换器、常压容器、压力容器、泵、压缩机、管汇、清管器。设备在使用和安装过程中，对于需提前清洗的设备要提前清洗，注意设备在使用过程中的方式方法，并在安装中需遵循设备特点与设计进行规范性安装。

2.4 管道布置

管道设计需要考虑是否符合实际施工，具体考虑的内容有：蒸汽及气体管道的支管接入口需要从管道上方接入，接入过程中需利用焊接技术提升管道连接质量，避免在后期使用过程中出现渗漏问题。部分接入口只能依靠螺纹及法兰接口完成连接，为防止在使用中出现问题，需要对其进行定期检查，确定其连接质量；如在施工中需要进行弯管连接，必须保证的一点便是墙壁的外径是要大于管道外径的，如此才能确定连接质量。管道横向位移需要提前在布置工作中加大孔径，确保安装过程中孔径大于法兰外径。布置管道过程中不能让纵向横向统一标高。如在管道连接过程中管道走向出现变化，且为特殊情况才能统一管道横向纵向的标高。

3 应力分析

应力分析能够帮助核实管道柔韧性，应力分析原则是对外部位移、热效应所导致管道出现位移的位置大小进行测量，同时让测量计算结果满足管道设计的相关标准，并让管道连接具有绝对安全性。实际管道连接工作中，管道支架设计、管道布置设计都需要进行应力分析工作，实际管道布置中出现设备连接敏感和温度超过设定的情况时，只需根据管道应力情况进行解决即可。该项工作共有两种不同的方式：（1）不需进行正式分析系统：根据管道未经分析和经过分析的管道进行比较之时，管道能够快速得出对系统合理性判断，就不许要经过正视应力分析即可进行布置工作即可。同时，尺寸相同，中间约束点和固定点有两个及两个以上的点满足经验公式的管道，也可以不用进行正式的应力分析；（2）需正式分析的管道：在对管道进行实际分析的过程中，首先需要分析端点作用力、应力精确度、分析时间参数、设计温度等是否符合分析的选择，通过对应力分析软件的应用进行计算便能够确定管道布置是否存在不合理性，如果出现不合理性的数据，需要及时提出不合理数据出现的原因，并及时提交，让相关人员针对问题做出合理的解决预案[3]。

4 结语

海洋石油平台管道系统设计过程并不简单，因为该设计过程所设计的知识面较多，且极其复杂，因此该项工作更加需要在前期做好准备工作。海洋石油平台管道系统设计目前来说还有许多需要改进的地方，这也需要从事该行业相关人员的共同努力，只有把握好平台管道设计的重点，才能以更加科学的设计实现海洋石油管道系统的运行效率，为国家经济发展助力。