海洋平臺管道支架材料的建造加工設計

遲省利

(海洋石油工程(青島)有限公司,山東 青島 266520)

在石油工業中,型鋼材料具有承載能力強、穩定性高、質量較輕、方便施工等諸多優點,是大型承重結構梁的重要原材料,也是管道、儀表、通訊等專業常用的支撐用材料[1]。海洋平臺由于其服役環境惡劣和結構的不固定性、工藝管道的特殊性,決定了上部組塊管道支架的設計具有一定的特殊性。管道的承重類支架在承受管道自身及其附件重力荷載的同時,也要承受如閥門泄放、水擊力等偶然荷載[2],管道材料的熱脹冷縮引起的位移也會對管道支架產生一定的限制作用。這些復雜的操作工況決定了管道支撐類支架的預制必須采用具有穩定結構的材料[3]。這類承重類支架通常由H型鋼、槽鋼、T型鋼和鋼管等材料焊接預制而成。經過焊接預制成如I形支撐、L形支撐、T形支撐和門字形支撐等結構,用以支撐復雜的管道結構。在國內制造的國標型鋼材料具有優良的特性,良好的承重能力,可行的材料替代方案會對項目的開展發揮積極的作用。

1 由H型鋼預制的管道支撐類支架

H型鋼具有各向對稱結構,各個方向均可用于承重,因其適用的廣泛性和經濟性,被稱為萬能型鋼在各行各業中大量使用[4]。在石油行業中,大尺寸H型鋼可作為平臺上部組塊各甲板間承重梁的承重材料,小尺寸H型鋼可用作機械儀表等設備的承重底座,在管道的管支架結構中作為主要材料被大量使用[5]。

常見的由H型鋼、鋼管和鋼板預制成的管道支架結構類型如下: