船舶与导管架式海洋平台管道壁厚计算比较分析.pdf

第42卷第4期
新材料与新技术
化工设计通讯
2016年4月
New Material and New Technology
Chemical Engineering Design Communications
船舶与导管架式海洋平合管道壁厚计算比较分析
李叔胜,刻宁春
(1.海洋石油工程股份有限公司,天津300002.海洋石油工程股份有限公司,上海2000
摘要:管道的壁厚计算作为管道设计的基础,其重要性不言而喻。在船舶与导管架式海洋平台的设计中,由于二者采用
的标准规范不同,其计算公式也存在些许差异,因此,采用二种标准计算出来的结果也是有差异的。本文将就二者之间的差异
进行比较
关键词:船舶;导管架式海洋平台;管道壁厚计算
中图分类号:U656.6文献标志码:B文章编号:1003-6490(2016)04-007002
Pipes Wall Thickness Calculation Contrast Analysis Between
Ship and Offshore Jacket Platform
Li Shuang-sheng, Liu Ning-chuln
Abstract: The calculation of pipe wall thickncss is the basis ofpipclinc design, and it's importancc is sclf-cvidenl In the design on
ships and offshore jacket platform, due to adopt different standards, the calculation formula also exist some differences, therefore, the
calculation result is different. This article will comipare the differences between them
Key words: ships; offshore platform jacket; pipe wall thickness calculation
管材的比较
[o],S:管许用应力
由于管道材料有很多种,而无缝钢管是最常用管材,故
e,W:焊接有效系数,通常取1;
本文中只对无缝钢管进行比较。
E:质量系数,通常取
目前,国内入级CCS船级社的船舶的管材·般选用GB/
Y:系数,通常取1:
8163中的10#/20钢管2,而导管架式平台一般采用美标的
故,经简化后,按CCS规范计算的壁厚公式为
STMA106Gr:B,对于这三种材质,其化学成份和力学性能
5=D/(2の]1P)b/c
如表1所示:
而 ASME B31.3的计算公式经简化后可知:
表1化学成分
=D/(2S10.8P)Ie
材质
C(%)Si(%)Mn(%)Cr(9o)Ni(9)Cu(%6
经比较发现,按CCS船级社计算的管道壁厚比按ASME
1aGiT16007-013017.037035-06015030235~B31.3规范计算的壁厚主要是多一个管子弯曲附加余量。这是
20#GBT81630.17-0.230).17-0.370.35-0.65025(0.30.25
因为船舶管道的弯头通常不采用定犁弯头,而是采用弯管机
ASIM A106 Gr B
0).lmi0.29-1.060.40).40.
加工管道,所以在设计时需要考虑该余量
3管子腐蚀余量比较
三种材料力学性能比较如表2所示。
对于船舶管子的腐蚀余量,CCS船级社规范上有个推荐
表2力学性能
值,具体见表4。
抗拉强度(MIPa)
屈报强度(MPa)
表4钢管腐蚀余量C
1((rBT8163
335、47
管系用途
管系用途
41()-550
>235
过热蒸汽管系
滑油管系
ASTM A106 Gr B
414
241
饱和蒸汽管系
0.8
燃油管系
货油艙蒸汽加热管系
货油管系
管道壁厚计算公式比较
锅炉开式给水管系
冷装置制冷剂管系
CCS船级社管道壁厚计算公式和 ASME B31.3的管道壁厚
锅灯闭式给水管系
0.5
淡水管系
计算公式如表3所示
表3壁厚计算公式
锅炉排污管系
海水管系
压締空气管系
冷藏货舱水管系
(CS规范
ASME B313
管系
0).3
厚计算公式
理论计算壁厚い6。-pD!(2loeP)
ーpD/(2来( SEWIPY)
而对于导管架式海洋平台上的管子腐蚀余量,目前没有
弯曲附川余量
b=0.4D 6 OR
由于弯头通常采用标准件,
标准规范明确给出推荐值,具体如下
故不考思管子弯出加工余量
1)公用系统:如公用仪表风、柴油系统管子,一般按经
厚负偏差
验取值1.5~3mm腐蚀余量
艺系统:如原油系统,燃料气系统,混气压缩机系
式中
统等,管了腐蚀余量通常需要根据每个油气出的具体物流纽
,n:最小壁厚
分,按照腐蚀模拟软件进行计算,·般碳钢系统需要添加缓
6o,:基本计算壁厚
快剂来减和降低腐蚀,缓蚀效率为809%~90%,根据计算
b:管子弯曲附加余量
结果,缓蚀剂添加以后腐蚀余量在3-6mm考虑碳钢材质,
腐蚀余量
若缓蚀剂添加以后腐蚀余量大于6mm,一般考虑选择不锈懰
p:设计压力,MPa:
管子。
D:管子外径,mm
4结束语
通过以上对比分析可知,对于船舶和导管式海洋平台的
收稿日期:2016-03-20
管道壁厚计算的主要区如下
作者简介:李双胜(1980),男,河北沧州人,工程师,主要从事
1)管材选用标准不同,管材的力学性能不同
海洋石油平台设计工作
(下转第73页)