关于海洋工程配管设计的影响因素及注意事项

陈倩

摘 要：随着时代的发展，人们对于海洋的开发逐渐深入，对于海洋工程设计的关注度也越来越高。海洋工程的设计质量与石油开采有着密不可分的关系，因此必须保证其工程的安全性。在海洋工程设计中，配管设计为其关键环节，直接影响工程整体质量及安全性。因此本文就海洋工程配管设计面临的现状进行分析，并对其注意事项和影响因素展开详细讨论。

关键词：海洋工程 设计 注意事项 配管

在目前海洋工程设计中，管线犹如人体的血管遍布海洋，承载了海洋工程运行时所需要的介质，是联系各类模块与设备装置的重要枢纽。海洋工程进行加工设计的主要任务就是为现场施工提供有效合理的施工方案，因此，在海洋工程进行配管设计时，设计者必须要对不可控制的状况、人为因素及环境带来的外部因素作出具体全面的分析，关注设计时的细节并制定出完善优越的设计方案，以保障开采人员及工程运行生产时的安全性。

1海洋工程配管设计的影响

1.1管道内部流动介质带来的影响

在目前海洋工程设计中，管道内部介质具有流动性的特质，其压力、温度、流量对于管径、管材和壁厚材料的选择都有起到了直接影响。管材需要考虑设计的强度、价格以及制造工艺，管径则需要从安全性和经济性这两大点上面考虑，根据具体的压力和流量来作出具体分析。壁厚方面需要考虑的因素较为繁多，需结合实际的制造、设计以及安装水平这几方面进行选择，如此才能制定出安全耐用并且经济合理的设计方案。对于温度这一方面的问题也不容小觑，因为温度不仅直接影响管道材料上面的选择并且关乎着管道材质的应力。在常温环境下，对于管道的材料选择上较为简单，但是当流动介质出现温度过低或者过高的情况下，管道的设计材料就应及时更换，选择耐低温或者耐高温的特殊材料。

1.2管道内外受到环境的影响出现腐蚀情况

导致海洋工程管道使用时间缩短的直接因素即腐蚀，在实际操作过程中，外部的环境和内部输送的介质都有可能引起管道设备产生腐蚀，时间一久将导致管道无法正常使用、生产进度骤减的情况，甚至造成严重的安全事故和经济损失。因此在最初进行海洋管道设计时要着重考量内外环境因素可能带来的影响，制定出适用于当前防腐设计的强度。一般情况下，腐蚀性介质会降低管道内部輸送的PH值，在温度达到一定位置时，腐蚀性的介质将会分解成离子和分子，与管道内部的金属结合产生反应从而加速腐蚀的速度。此外，高温也将导致钢表面的氧化膜密度降低引起腐蚀，腐蚀产物随着时间的流逝逐渐增多并且堆积滞留排放不出去，直接影响到海洋工程今后的发展。

2海洋工程配管设计的注意事项

2.1环境因素对管道布置的影响

影响海洋工程配管设计的主要环境因素便是地震、天气及风浪。海洋的气候与大陆气候存在明显差异，海洋平台上不可避免的遭遇暴风雨或者海上风浪，如果这些环境因素直接作用在管道上，易给海洋平台造成较大损失，因此在进行海洋管道布置时需考虑区域内的风向、退潮涨潮的时间以及海洋平台上的结构等，尽可能的避免管道与风浪直接接触，或者通过增强管道结构的强度、缩短吊架间距等措施来全面提高管道的质量。

2.2管道的布置

管道的整体布置影响着管道的施工和日常工作及维修，所以设计者在进行管道布置的设计时，需要对人为因素、环境因素和不可抗力状况发生时作出具体分析，以安全第一作为首要设计理念，按照由下及上、由大及小为设计方案的基本原则，根据国家相关的规定及海洋工程设计的行业标准，制定出最为合理的管道布置方案，设计过程中要着重关注细节问题，例如防止介质在管道内产生垃圾堵塞、避免管线在甲板和穿墙处出现焊口等问题。管线在达到安全性的前提下，尽量做到路径缩短且整齐美观，不但有利于今后的维修并且方便于日常使用。

2.3管道支吊架的设计

管道支吊架在管道设计中起到了平衡配管以及控制管道设备受力的作用，换言之管道支吊架直接影响着配管应力的变量，管道支吊架的设计不但要选用适宜的型钢，并且在每个支吊架间的位置布局和管路应力上都应做好准备，满足管道设计要求，近几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，在设计方案过程中可以按照海洋平台的实际适应方向选择使适用的类型。支吊架的落脚点对于管道设计也起到了至关重要的作用，一般情况下置于相对稳定的结构上较为合理。

结 论

综上所述海洋工程的管线较易遭到外界环境等因素的影响，设计者必须做到根据海洋工程目前所处的实际情况及内外环境作出具体分析，从而选取最优越的管径、管材、管线的壁厚及防腐问题的处理方案，保证管线满足海洋工程的安全使用期限，工程设计是使产品满足使用条件，达到质量标准，最终实现设计意图的必要环节。设计施工时的水平高低，直接关系到工程发展的进度，设计者不但要时刻学习还要充分利用项目工程中所积累的经验，认真考量所有问题发生带来的影响，仔细把控每一个设计环节，以达到工程配管设计的最佳配置。

参考文献：

[1] 杨宏启. 海洋工程防腐涂层/碳钢体系的力学化学行为研究[D].大连理工大学，2017.

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[3] 海洋工程技术强国战略[J].中国工程科学，2016，18（02）：1-9.