關(guān)于海洋工程配管設(shè)計(jì)的影響因素及注意事項(xiàng)

陳倩

摘 要：隨著時(shí)代的發(fā)展，人們對(duì)于海洋的開發(fā)逐漸深入，對(duì)于海洋工程設(shè)計(jì)的關(guān)注度也越來越高。海洋工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量與石油開采有著密不可分的關(guān)系，因此必須保證其工程的安全性。在海洋工程設(shè)計(jì)中，配管設(shè)計(jì)為其關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接影響工程整體質(zhì)量及安全性。因此本文就海洋工程配管設(shè)計(jì)面臨的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并對(duì)其注意事項(xiàng)和影響因素展開詳細(xì)討論。

關(guān)鍵詞：海洋工程 設(shè)計(jì) 注意事項(xiàng) 配管

在目前海洋工程設(shè)計(jì)中，管線猶如人體的血管遍布海洋，承載了海洋工程運(yùn)行時(shí)所需要的介質(zhì)，是聯(lián)系各類模塊與設(shè)備裝置的重要樞紐。海洋工程進(jìn)行加工設(shè)計(jì)的主要任務(wù)就是為現(xiàn)場(chǎng)施工提供有效合理的施工方案，因此，在海洋工程進(jìn)行配管設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)者必須要對(duì)不可控制的狀況、人為因素及環(huán)境帶來的外部因素作出具體全面的分析，關(guān)注設(shè)計(jì)時(shí)的細(xì)節(jié)并制定出完善優(yōu)越的設(shè)計(jì)方案，以保障開采人員及工程運(yùn)行生產(chǎn)時(shí)的安全性。

1海洋工程配管設(shè)計(jì)的影響

1.1管道內(nèi)部流動(dòng)介質(zhì)帶來的影響

在目前海洋工程設(shè)計(jì)中，管道內(nèi)部介質(zhì)具有流動(dòng)性的特質(zhì)，其壓力、溫度、流量對(duì)于管徑、管材和壁厚材料的選擇都有起到了直接影響。管材需要考慮設(shè)計(jì)的強(qiáng)度、價(jià)格以及制造工藝，管徑則需要從安全性和經(jīng)濟(jì)性這兩大點(diǎn)上面考慮，根據(jù)具體的壓力和流量來作出具體分析。壁厚方面需要考慮的因素較為繁多，需結(jié)合實(shí)際的制造、設(shè)計(jì)以及安裝水平這幾方面進(jìn)行選擇，如此才能制定出安全耐用并且經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)方案。對(duì)于溫度這一方面的問題也不容小覷，因?yàn)闇囟炔粌H直接影響管道材料上面的選擇并且關(guān)乎著管道材質(zhì)的應(yīng)力。在常溫環(huán)境下，對(duì)于管道的材料選擇上較為簡(jiǎn)單，但是當(dāng)流動(dòng)介質(zhì)出現(xiàn)溫度過低或者過高的情況下，管道的設(shè)計(jì)材料就應(yīng)及時(shí)更換，選擇耐低溫或者耐高溫的特殊材料。

1.2管道內(nèi)外受到環(huán)境的影響出現(xiàn)腐蝕情況

導(dǎo)致海洋工程管道使用時(shí)間縮短的直接因素即腐蝕，在實(shí)際操作過程中，外部的環(huán)境和內(nèi)部輸送的介質(zhì)都有可能引起管道設(shè)備產(chǎn)生腐蝕，時(shí)間一久將導(dǎo)致管道無法正常使用、生產(chǎn)進(jìn)度驟減的情況，甚至造成嚴(yán)重的安全事故和經(jīng)濟(jì)損失。因此在最初進(jìn)行海洋管道設(shè)計(jì)時(shí)要著重考量?jī)?nèi)外環(huán)境因素可能帶來的影響，制定出適用于當(dāng)前防腐設(shè)計(jì)的強(qiáng)度。一般情況下，腐蝕性介質(zhì)會(huì)降低管道內(nèi)部輸送的PH值，在溫度達(dá)到一定位置時(shí)，腐蝕性的介質(zhì)將會(huì)分解成離子和分子，與管道內(nèi)部的金屬結(jié)合產(chǎn)生反應(yīng)從而加速腐蝕的速度。此外，高溫也將導(dǎo)致鋼表面的氧化膜密度降低引起腐蝕，腐蝕產(chǎn)物隨著時(shí)間的流逝逐漸增多并且堆積滯留排放不出去，直接影響到海洋工程今后的發(fā)展。

2海洋工程配管設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)

2.1環(huán)境因素對(duì)管道布置的影響

影響海洋工程配管設(shè)計(jì)的主要環(huán)境因素便是地震、天氣及風(fēng)浪。海洋的氣候與大陸氣候存在明顯差異，海洋平臺(tái)上不可避免的遭遇暴風(fēng)雨或者海上風(fēng)浪，如果這些環(huán)境因素直接作用在管道上，易給海洋平臺(tái)造成較大損失，因此在進(jìn)行海洋管道布置時(shí)需考慮區(qū)域內(nèi)的風(fēng)向、退潮漲潮的時(shí)間以及海洋平臺(tái)上的結(jié)構(gòu)等，盡可能的避免管道與風(fēng)浪直接接觸，或者通過增強(qiáng)管道結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、縮短吊架間距等措施來全面提高管道的質(zhì)量。

2.2管道的布置

管道的整體布置影響著管道的施工和日常工作及維修，所以設(shè)計(jì)者在進(jìn)行管道布置的設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)人為因素、環(huán)境因素和不可抗力狀況發(fā)生時(shí)作出具體分析，以安全第一作為首要設(shè)計(jì)理念，按照由下及上、由大及小為設(shè)計(jì)方案的基本原則，根據(jù)國(guó)家相關(guān)的規(guī)定及海洋工程設(shè)計(jì)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，制定出最為合理的管道布置方案，設(shè)計(jì)過程中要著重關(guān)注細(xì)節(jié)問題，例如防止介質(zhì)在管道內(nèi)產(chǎn)生垃圾堵塞、避免管線在甲板和穿墻處出現(xiàn)焊口等問題。管線在達(dá)到安全性的前提下，盡量做到路徑縮短且整齊美觀，不但有利于今后的維修并且方便于日常使用。

2.3管道支吊架的設(shè)計(jì)

管道支吊架在管道設(shè)計(jì)中起到了平衡配管以及控制管道設(shè)備受力的作用，換言之管道支吊架直接影響著配管應(yīng)力的變量，管道支吊架的設(shè)計(jì)不但要選用適宜的型鋼，并且在每個(gè)支吊架間的位置布局和管路應(yīng)力上都應(yīng)做好準(zhǔn)備，滿足管道設(shè)計(jì)要求，近幾年海洋工程的管道支吊架多采用承重支架、限制支架以及防震支架，在設(shè)計(jì)方案過程中可以按照海洋平臺(tái)的實(shí)際適應(yīng)方向選擇使適用的類型。支吊架的落腳點(diǎn)對(duì)于管道設(shè)計(jì)也起到了至關(guān)重要的作用，一般情況下置于相對(duì)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)上較為合理。

結(jié) 論

綜上所述海洋工程的管線較易遭到外界環(huán)境等因素的影響，設(shè)計(jì)者必須做到根據(jù)海洋工程目前所處的實(shí)際情況及內(nèi)外環(huán)境作出具體分析，從而選取最優(yōu)越的管徑、管材、管線的壁厚及防腐問題的處理方案，保證管線滿足海洋工程的安全使用期限，工程設(shè)計(jì)是使產(chǎn)品滿足使用條件，達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，最終實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖的必要環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)施工時(shí)的水平高低，直接關(guān)系到工程發(fā)展的進(jìn)度，設(shè)計(jì)者不但要時(shí)刻學(xué)習(xí)還要充分利用項(xiàng)目工程中所積累的經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)真考量所有問題發(fā)生帶來的影響，仔細(xì)把控每一個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，以達(dá)到工程配管設(shè)計(jì)的最佳配置。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊宏啟. 海洋工程防腐涂層/碳鋼體系的力學(xué)化學(xué)行為研究[D].大連理工大學(xué)，2017.

[2] 張偲，權(quán)錫鑒.我國(guó)海洋工程裝備制造業(yè)發(fā)展的瓶頸與升級(jí)路徑[J].經(jīng)濟(jì)縱橫，2016（08）：95-100.

[3] 海洋工程技術(shù)強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略[J].中國(guó)工程科學(xué)，2016，18（02）：1-9.