张 飞，李 刚，石 磊，曹 永

（海洋石油工程股份有限公司，天津 300451）

压力试验是保障深水水下设施及海底管道强度、密封可靠性的重要手段。安装后的水下设施与海底管道通常作为一个整体进行压力试验，其试验压力、水压时间依据相关设计规范确定。海底管道设计规范主要包括DNVGL ST F101—2017《Submarine Pipeline Systems》［1］、API RP 1111—2015 《Design，Construction,Operation,and Maintenance of Offshore Hydrocarbon Pipel-ines （Limit State Design）》［2］、ASME B31.4—2016《Pipeline Transportation Systems for Liquid Hydrocarbons and Other Liquids》［3］、ASME B31.8—2016《Gas Transmission and Distribution Piping System》［4］等。应用这些标准确定海底管道水压试验的压力时，应考虑海底管道水压试验对水下设施的影响。在浅水应用条件下，海底管道的水压试验对水下设施的影响可以忽略。文中对深水条件下海底管道系统受立管中液柱高差产生的压力影响进行探讨。

1 水下设施受压条件分析

海底管道系统中，管内液柱高度和管外海水静水压力可以平衡，不会因水深而引起超压，而水下设施则不一定。水下设施一般由1个或多个水下设备、管道以及结构组成，某些水下设备含有多道密封或具有圈闭空间，内部压力和外部海水静水压力作用不在同一部件上，无法平衡内外部压力，因此需要结合最大内部压力进行设计。设计过程中涉及的水下设备部件包括水下阀门［5-6］的阀杆密封组件和 O型密封圈（图 1）、水下连接器［7］的金属密封和O型密封圈（图2）以及压力传感器的隔膜等。常见水下设备工厂水压试验压力条件包括，①水下阀门的阀座密封测试压力为1.1倍额定工作压力。②水下阀门的阀体水压试验压力为1.5倍额定工作压力（阀门半开状态）。③水下连接器的工厂水压试验压力一般为1.5倍额定工作压力。……