海上采油平台工艺管路设计分析

1、海上采油平台工艺管路设计分析摘要：随着时代的不断向前发展，当前国家进一步加大了对资源开采工作的重视力度，石油开采尤其如此。随着时间的不断推移，当前陆地上的使用资源日益减少。为了解决资源欠缺的问题，人们加大了对海上采油平台的开发力度。而海上采油平台在实际应用的过程当中工艺管路设计工作得进行质量对其采油效率有着极为重要的影响。为此本文对海上采油平台工艺管路设计相关工作进行了详细探讨，希望通过本文可以为相关工作提供一些参考。关键词：海上；采油平台；工艺管路；设计1管道材料对于油气混合物而言，其中含有的水、盐、二氧化碳等物质在流动的过程当中会对整个采油系统与之接触的金属产生一定程度的腐蚀。腐蚀的实际种

2、类也有多种类型，常见的有以下几类，分别是金属损失、起麻点、腐蚀、锈蚀等。而要想使得与油气混合物相接触的金属设备使用寿命得以有效延长，保障其使用质量可以采取以下几种方式减少油气混合物对其造成的腐蚀：第一，通过化学处理，例如向制造生产设备的金属当中添加一些防腐蚀剂；第二，利用一些抗腐蚀性能较为强大的合金材料；第三，对设备内层金属涂上一层抗腐蚀涂层进而提高其使用寿命。根据多年以来海上作业的相关经验，在管路设计工作实际开展的过程当中常用的选材指南有以下几种。1.1油气管路首先，对于无腐蚀性烃类作业来说，在常温及高温两种工作环境当中最为常用的钢材型号有ASTM A 106 B级以及API 5L B级，也

3、被称为高强度合金钢无缝管。如果海上采油平台的作业环境温度小于-29时，可以选用一些抗低温性能较为强大的碳钢ASTM A333 6级。其次，针对腐蚀性的烃类作业来说，为了全面延长金属管路的实际使用寿命，在对其进行开采的过程当中可以选用一些耐腐蚀性较为强大的材料。例如不锈钢常用的有A316、A312或使用一些内壁带有防腐蚀涂层的碳钢管。1.2生产水管ASTM A106 B级无缝管由于其在实际应用中所具有的一系列优势被海上石油开采平台用做生产水管线。如果开采的介质当中具有腐蚀性较强的物质，为了提高使用寿命保障生产效率，防止使用出现泄露等不良情况，会应用镍铬高合金材料保障石油资源的有效采集。1.3海水

4、管路对于输送海水工作而言，在其实际开展的过程当中考虑海水所具有的一系列性质，人们经常使用一些铜镍合金或非金属材料等。1.4公用系统管路第一，对于一些温度较高的介质以及柴油来说，为了保障生产效率以及钢管的使用寿命人们通常会使用一些无腐蚀性烃类作业用到的材料。第二，对于空气以及饮用水来说，考虑到其实际性质常采用ASMT A53镀锌钢管材。第三，化学注入剂。考虑到化学注入剂本身所具有的强大腐蚀能力，一般采用一些抗腐蚀性能力强的材料，例如ASMT A312 TP 316镍铬合金管.2设计温度及设计压力选择为了保障海上石油开采平台工作的顺利进行，在选用石油炼厂配管的过程当中除了应当对石油开采工作产生的压

5、力进行全面考虑之外，还应当对阀门以及法兰的使用温度等因素进行有效考虑。例如对于相同压力等级的法兰来说，如果其使用温度在一定程度上得到提高的话，会使其压力耐受性下降。也就是平时所说的升温降压使用。对于碳钢材料制备而成的阀门以及法兰等，不同压力温度级别的最大允许操作压力值各有不同。在实际设计中，设计人员应当根据相关内容对其进行合理选取，进而保障其使用寿命。对于平台管路设计压力来说，就一般情况下需要按照以下的原则进行有效选取：第一，当系统最高操作压力小于等于3500kPa（G）时，设计压力取最高操作压力加上350kPa，当系统操作压力大于3500kPa（G）而小于7000kPa（G）时，设计压力取最

6、高操作压力的1.1倍，但设计压力不应大于最高操作压力以上700kPa；第二，对一些常压设备进管道进行设计的过程当中其最低限度的设计压力不得低于150LB压力温度级别；第三，对于油口井口出油管线以及管汇的设计压力来说，为了满足应用需求其实际数值应当至少等于油气井的关井压力。否则的话为了保障产油工作的安全进行应当为其配备紧急切断及流体源切断装置，还应当加设压力安全阀对整个采油工作进行有效保护；第四，对于平台工艺管路来说在对其进行设计的过程当中，应当按照系统设计压力对压力及温度级别进行分段性的设计。每段系统压力都应当有与之相对应的超压切断原料源及压力安全释放设施，只有这样才能全面提高其使用寿命，保障

7、其使用效率。用于ASTMAIO6B级无缝钢管的许用应力如表1所示。表1用于ASTM AIO6B级无缝钢管的许用应力金属温度许用应力S 105Pa-292041379205260130326131511923164331179对于平台的全体设计温度来说，在应用中应当根据以下原则进行合理选择：第一，如若输送介质的最终温度比环境温度高时，最高设计温度应当至少高于可能出现的最高设计温度30度以上；第二，如若输送介质的实际温度比环境温度小时，最低设计温度应当至少低于可能出现的最低设计温度7。3管道壁厚对于管道壁厚而言，在选取的过程当中需要全面结合管道内部操作压力以及温度进行合理选取，只有这样才能使其满足石油开采工作的实际需求。对于ASTM A106以及API5L无缝管来说，允许低于标称管壁厚度12.5%的变化。而对于一些碳素类的钢管来说，考虑到实际性能为了保障其使用寿命，应要求其腐蚀以及机械强度余量最小为0.05in。如果在设计工作进行的过程当中能够对金属材料的腐蚀速率进行有效预测，那么在对壁厚进行确定时应当使用计算腐蚀余量。4管道压力对于海上平台的管道而言，由于其使用环境的影响，在设计工作实际进行的过程当中只对热介质管道以及发电动力机管道进行严格的应力分析工作。而其他管道的操作温度都应当在100以下，且由于管路的本身拐弯及方向变化量多因此