海洋导管架平台立管设计方法研究
海洋管道的立管设计

5.2 立管的设计与受力分析-结构分析
利用有限元进行结构整体分析 交变载荷下涡激振动分析 疲劳分析
5.2 立管的设计与受力分析-疲劳分析
疲劳分析的目的是确保结构有足够的安全性,防止结构在计划 寿命期内疲劳损坏。 当结构的实际板厚超过参考板厚 tref 22mm时修正的S-N曲线:
log N
➢ 软管:一般由橡胶管, 压固层, 铠装层 , 尼龙外 套组成
➢ 快速联轴节:挠性立管与浮式结构上相连的部件 ➢ 水中支撑拱架和浮筒 ➢ 立管底盘:是立管在海底的重力基座,承受立管传
来的载荷并保持在海底的稳定性。
柔性立管内部结构
柔性立管内部结构
柔性立管的铠装层
挠曲形状
自由悬链线 双悬链
挠性立管
第五章 海洋管道的立管设计
5.1 立管的型式与组成 5.2 立管的设计与受力分析 5.3 立管的安装
5.1 立管的型式与组成
立管的型式
上下平台立管型式
上下平台的立管型式
人工岛的立管型式
登陆立管的型式
登陆立管的型式
登陆立管的型式
深水立管系统
挠性立管
挠性立管: 挠性立管系统又叫动力管系统, 有四 部组成
二、海上钢平台的立管安装
1。平台装有预装构件 (J 形安装) 两种方法: 直接牵引安装立管 铺管船辅助安装立管
5.3 立管的安装
➢直接牵引安装立管:正 向牵引和反向牵引; 用J形管安装立管可一次 成型, 不需再将立管与海 底管道连接,即使管道需 接长, 也可以在水面以上 焊接, 焊接质量易于保证。 但用J形管安装立管时, 要求J形管弯头部分弯曲 半径较大, 所以只适用于 较深水域和较小的管径
5.3 立管的安装
2。平台没有预装构件: 采用L形立管安装构件
如何对海洋平台进行结构优化设计

如何对海洋平台进行结构优化设计引言:海洋平台是石油钻探与生产所需的平台,主要分钻井平台和生产平台两大类。
平台与海底井口有立管相通,最早出现的平台是导管架平台,由若干根导管组合成而。
先把导管架拖运到海上安装就位,然后顺着导管打桩,最后在桩与导管之间的环形空隙里灌入水泥浆,使导管固定于海底。
平台设于导管架的顶部。
导管架平台的整体结构刚性大,适用于各种土质,是目前最主要的固定式平台。
由于海洋平台工作环境是在近海海面上,受到风浪等载荷作用,因此对其安全性和可靠性的分析和评价是确保其在服役年限内正常使用的重要环节。
1 海洋石油平台结构特点海洋石油平台是高出海面的一种海洋工程结构,按结构类型可分为固定式平台和移动式平台。
固定式平台又可以分为导管架型、塔型和重力型等各种结构形式。
移动式平台则包括自升式、半潜式,浮船式和张力腿式等结构形式。
海洋平臺是海洋资源开发的基础设施,是海上作业和生活的基地。
在复杂和恶劣环境条件下,环境腐蚀、材料老化、构件缺陷和机械损伤以及疲劳损伤积累等不利因素都将导致整体抗力的衰减、影响结构的服役安全度和耐久性。
合理地建立海洋环境载荷模型、系统地研究海洋平台结构可靠度,揭示海洋平台结构体系优化的理论和方法提高基于可靠度的海洋平台结构优化设计到一个新的水平、从而为海洋资源的安全开采提供科学可靠的保证。
2 海洋平台仿真建模导管架平台由上层平台结构和下部导管架结构组成,导管架底端通过桩基础固定。
上层平台包括支撑框架和甲板,主要提供生产和生活的场地,其外形为矩形。
下部导管由一系列钢管焊接而成,主体是六根主导管,其间用细管件作为撑杆,组成空间塔架结构,桩基础通过主导管插入海底土层。
整个模型采用三种单元类型:PIPE16,BEAM4,SHELL63。
下部导管架和上部甲板框架的主要竖向支撑构件采用PIPE16单元,甲板平面的框架梁采用BEAM4单元,水平甲板采用SHELL63单元。
整个模型采用同一种钢材,弹性模量EX=2e11Pa,泊松比PRXY=0.3,密度DENS=7800kg/m3。
海洋平台结构设计课件第三章 导管架平台总体设计

2. 钢管桩
钢管桩 导管架
海床
群桩基础把平台固定于海床,可承受各种使用荷载和海洋环境荷载。
3. 甲板结构
板 梁
桁架(立柱)
甲板结构:为海上油气田开发和其它海洋开发提供足够的使用空间, 用来布置各种设施和设备。
4. 设施和设备模块
陆地制作模块 海上
甲板结构
按工艺流程组装模块
现代平台设计通常按照起重机的允许最大吊装能力和工艺流程要求, 将上部设施与设备分成很多模块。
• 二、施工参数
(1)要求预制场地有足够的工作面积 (2)供水供电方便、充足,能正常进行构件制造 (3)要求路上交通有铁路公路相通,水路有码头通航,能够保证 大量材料运进和大型构件运出 (4)要求有足够的工作船和起重机具进行运输安装 (5)平台制造厂技术水平能满足平台制造要求 (6)要求从制造场地到平台服役海域的航线有足够的航行水深
b. 上部设施与设备的重量分布、油井的数量和产量、油井的位 置、辅助设施的位置
c. 海洋环境资料、地质地貌(包括桩的钻孔资料)、可能的施 工方法
三、平台主要轮廓尺度确定
(4)极端环境参数:平台在使用年限内,极少出现的恶劣环境参数,作 为保证平台生存标准。所选用的荷载重现期均不小于50年
• 四、海底地质参数
(1)平台设计前需进行地质调查: a. 现场海底地貌情况 b. 浅地层剖面 c. 地球物理测量结果 d. 周围土层的分类、年代、成因类型、状态、分布规律 e. 软硬岩土层的接触关系、接触面的坡度和坡向
(2)了解本海域不良工程地质现象:海沟、古河道、断层、海底冲刷情况
(3)分析场地工程地质参数,判定不良地质现象对平台安装的影响
(4)确定适宜的持力层
第二节 导管架平台的构成及分类
海洋平台设计原理-导管架平台

导 管 架 平 台 结 构 专 题
导管架运输与安装
装船与运输方法
吊装装船
拖拉滑移装船 浮运
导 管 架 平 台 结 构 专 题
导管架运输与安装
安装
船舶就位
导管架起吊下水/导管架滑移下水 导管架就位(导管架扶正)
吊桩、插桩
打桩 导管架调平
打桩
导管架最终调平 灌浆
安装附件
平台);板厚小于50mm的其他结构,用D36钢,但北方大气温度可能低于-20度,
故飞溅区和大气区采用E36钢;普通附属结构,比如井口(conductor guide)、 防沉板采用碳素钢,如Q235或20#钢; 焊接工艺:平台建造的结构焊接标准基本都采用 AWS D1.1。在开始焊接之前, 必须熟悉加工设计图,了解整个结构有多少焊接类型,多少形式坡口,多少板 厚,多少焊接位置; 质量检验
拉筋杆在节点部位采用加厚壁段时(或采用特种钢材),其从节点延伸的长度包括
焊脚在内,至少为拉筋杆直径且不小于610mm;
一般同心管节点采用工作点的偏离不超过D/4,以达到非搭接支杆间具有
51mm
的最小间隙;
当两根及以上管件相交,大直径管应作为连续构件.拉筋杆的装配顺序应由壁厚/
直径确定.壁厚最大的应作为直通构件 ,其他管件按照壁厚递减顺序 ;如壁厚相同 , 则直径较大者作为直通杆件;
防海生物marine growth protection:防止海生物附着于导管架上;
注水系统flooding system:安装时向导管架的密封舱注水,使导管架由 水平状态旋转为直立状态;
登船平台
导 管 架 平 台 结 构 专 题
……
导管架平台简介
发展
1947年,墨西哥湾,6m水深; 1978年,工作水深已达312m; 导管架之最:高度486m;工作水深411m,墨西哥湾; 最主要的固定式平台:钢质导管架式平台。
大型导管架双层保温立管预制及安装方法探究与讨论

大型导管架双层保温立管预制及安装方法探究与讨论摘要:由于海洋中存在着许多不规则波,因此,立管一般都要承受波浪力作用,这就是人们通常所说的“波流”问题。
立管和海底管线在材料上是一样的,因此,还可把立管理解成为海底管线伸入水面的一段。
在海上油气田的海洋平台一般都是独立运行或通过管线与陆地相连接,并有各自的供电设备和通讯系统。
平台间,需要敷设海底管道、海底电缆等,与海洋平台进行连接,然后采用导管架的立管连接方式。
随着油田开发规模不断扩大,对管线输送能力要求也越来越高。
关键词:大型导管架;双层保温立管;预制及安装方法;探究与讨论引言:导管架立管在海底管线与平台管线之间起着承上启下作用,这些平台一般都是独立运行或通过管线与陆地相连接,并有各自的供电设备和通讯系统。
位于中央处理平台与井口平台之间,一根导管架常附有两根或多根立管。
立管常被作为海上结构物开展设计、建造、维修及拆除等作业活动。
但是和海底管线又有所不同,立管多为陆地上预制和安装的,随导管架下水,完成水下和海底管线之间的连接。
1双层保温立管的组成构件及立管管卡1.1双层保温立管双层保温立管的主管部分包括输油管(CARRIERPIPE)、保护管(CASINGPIPE)和保温层,(BULKHEAD)锚固件有两类,其共同点在于两端的内管(输油管)的联接,不同的地方在于一个可将两端的外管(保护管)相连通,另一类仅能与一端外管(保护管)相连。
海洋石油平台上有许多大型钻井船,它们将从陆地运送大量油气到海面,而这些设备都必须通过立管才能到达海面[1]。
常见锚固件功能是充当从单层管到双层管,或者从双层管到单层管的接头。
2双层保温立管的防腐设计飞溅区因长时间在海水浸泡与空气暴露两种状态循环,因此,这一地区是最容易腐蚀的地方,有必要添加更多的防腐措施。
通常采用热熔性PE材料做外壁防腐层。
2.1外管(保护管)及内管(输油管)的防腐层及保温层因为竖管连接着海底管道和上组件,所以它跨越水下和水面,根据海洋的不同情况,在4米以下到8米处为飞溅区。
大型导管架平台技术

5
一、概 述
Drilling Modules
桩基式平台 由钢质桩、导管架和
平台组成。导管架先在陆上预制,浮运或
用驳船拖运到安装地点就位,然后打桩将
导管架固定,导管架顶部安装甲板,所
有设备都安装在甲板上。
Integrated Deck &
二、导管架建造技术
1、导管架-设计
导管架设计的注意事项:
桩的布置位置 吊耳的位置 打桩过程中可能与格床,桩和桩锤干涉 固定立管的位置 . 立管和J形管的路径 X型斜撑非常有效 桩靴用筋板与导管架腿连接 避免重叠结头 尽可能减少管的数量 . 估计阳极块和涂料重量
15
二、大型导管架设计、预制和安装技术
(大型导管架)进行建造。导管架装载并固定在驳船上。在海上驳
quay of a fabrication site. The jacket is loaded-out and fastened aboard a barge. At the offshore
船被锚固海上起重船旁边的区域。导管架吊离驳船,水平放到,
预制载荷
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二、导管架建造技术
1、导管架-设计
导管架设计的主要内容
导管架设计标准:
API RP2A (WSD) (LRFD): USA NORSOK: Norway ISO199XXX: international
极限状态:
极限载荷状态ULS 变形极限状态SLS 事故极限状态ALS 疲劳极限状态FLS
Norway Training
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二、导管架建造技术
1、导管架-设计
导管架的主要功能(Ja提供支撑并保持稳定
海洋结构设计-海洋立管设计与分析

海洋结构设计海洋立管设计与分析中国海洋大学2017年6月海洋立管设计与分析摘要:海洋立管是现代海洋工程结构系统中的重要组成部分之一,同时也是薄弱易损的构件之一。
作为海面与海底的主要联系通道,海洋立管下端一般与万向节相连,上端与平台的滑移节或钻探船舶等相连。
海洋立管内部有高温高压的石油、天然气通过,外部承受波浪、海流荷载的作用。
立管在内部流体及外部环境荷载的作用下会发生弯曲和振动,当结构的固有频率和外荷载的频率相近时,极有可能引起结构的共振,从而造成立管结构的破坏。
而立管一旦遭到破坏,不仅致使工程本身遭受破坏,而且可能造成油气的泄漏、爆炸等严重的次生灾害。
因此掌握海洋立管设计知识及规范、研究复杂的风、浪、流深水环境条件下海洋立管的静力响应、动力响应、疲劳分析及损伤检测研究具有十分现实的意义。
正文:近些年来,海洋深水开发领域中的油气勘探及开发活动频率大幅增加,勘探及开发水深与前些年相比增加了近一倍。
海洋工业正在研究试图在更深的海域中建造更加便捷的生产系统,这当然需要更多的采用新技术、新方法及新设备。
同时这也符合世界海洋石油天然气工业发展的总趋势。
随着水深的不断增加,深水开发的技术装备将不断面临新的挑战,海洋平台及立管系统在这一次次的挑战中得到了巨大发展,从张力腿平台、平台、半潜式平台发展到今天的浮式生产系统和浮式生产储运系统。
海洋立管是连接水面浮式装置和海底设备如井口、总管的导管,是海洋油气田资源开发的重要结构,一般来说要满足以下功能:(1)外输、输入或循环流体;(2)钻井或修井机工具到井口的导向;(3)支撑辅助线;作为生产构件的立管系统(钻井和采油阶段)的功能包括:(4)生产和回注;(5)输出/输入或循环流体;(6)钻井;(7)完井、修井;海洋立管的分类比较复杂,类型多种多样,如下表1所示。
表1 海洋立管分类一、海洋立管分类简介1.1钢悬链线式立管(Steel Catenary Riser)1.1.1钢悬链线式立管的结构特点随着海洋油气资源开发活动不断向深水海域发展,立管系统在油气开发生产成本中所占的比重越来越大,传统的立管系统在技术上和经济上已经不适应深水发展的需要。
海洋平台设计课程讲义(导管架平台)-甘进

管
¾动力分析(Dynamic analysis)
架
平
¾疲劳分析(Fatigue analysis)
台
¾地震分析(Seismic analysis)
设
¾波浪拍击(Wave slam)
计
专
¾涡流激震(Vortex shedding),需分别考虑在位期
题
间、建造期间、运输期间。
导管架平台设计分析内容
¾安装分析(Installation analysis)
板结构中,设备在结构建造后安装。在模块化结构中,先建造甲板基础结构, 然后将设备模块起吊并固定在基础结构之内或之上。
导
管
架
平
台
设
计
专
题
导管架平台结构设计
¾导管架结构
导管架是导管架式平台的支撑结构。导
管架结构是由钢管或型钢焊接的构架,实
导
际是由三个方向的平面板架或平面桁架组 成的一个三维空间桁架结构。
管 进行总布置,计算总体性能,绘总体图,编写总体说明书、总体性能计算书以
及相关的试验成果报告等。总体设计要考虑整个平台的综合平衡,协调处理各
专业的要求,解决各专业之间可能出现的矛盾,以达到整体设计的合理性;
架
平
台 ¾结构设计:根据总体设计确定的结构型式,选择各部分的结构型式,确定其
设 尺寸,进行构件布置,绘结构图,进行结构计算,编写结构计算书和说明书,
结构设计包括整体结构设计和各部分结构设计;
计
专 ¾工艺设计:根据生产工艺要求,对工艺、设备、材料、布置、流程等内容进
行设计,编写工艺说明书及各种规格书(specification)。
题
导管架平台设计
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海洋导管架平台立管设计方法研究摘要:本文以在近海某处从现有的2平台到拟定1平台的管道铺设设计为例说明此类设计的过程。
假定1位于2油气生产设备以西大约53km。
1区域的水深是53m。
采用10英寸的全井流管线将1的油气输送到2全套设备进行进一步的加工。
进行管线和立管的基本设计是为1平台到2平台的10英寸全井流管线的详细工程设计提供所有需要的数据和参数。
因此,在管线和立管设计中始终依照本文,用以把握管线立管设计过程中所有设计参数的变化。
关键词:海底管线立管设计平台1 设计准则和标准管线系统的设计优先满足最新的国家标准和ISO/API规范标准。
如果政府或地方当局的法律法规比国家标准更加严格,则优先采用前者。
背离与这些标准的部分应该经客户的同意和批准。
初步的管线和立管系统设计准则应该和国家规范保持一致。
2 系统描述2.1测量参数包括:DGPS卫星数据、地方统计调查数据、基准面移参数2.2平台位置需列出拟定平台的UTM坐标:平台1,东699100.00英尺,北1363600.00英尺;平台2,东867180.83英尺,北1365919.87英尺。
2.3管线和立管工作参数管线和立管工作参数包括公称直径、材料等级、作业状态、管道长度、设计压力、水压试验压力、法兰额定值、最大工作压力、设计温度、最大工作进口温度、流量、设计寿命、最大油气密度、最小油气密度。
2.4生产工具生产工具规定详见参考文献5。
井内流体:井流流体成分和原油属性参照参考文献6。
2.5管线钢属性下面的钢材料属性包括钢的公称直径、钢密度、杨氏模量(E)、泊松比(ν)、膨胀系数、热传导系数、结构阻尼系数。
材料大致包括碳钢、阴极铝合金、混凝土重量涂层、安装接头填充材料(海洋胶泥)、3层聚丙烯、沥青瓷漆,材料密度取值根据不同的材料参照规范选取合适的数值。
2.6环境数据除非另作说明,环境数据都来自于实际工作海域的考察和气象预报数据以及DNV规范中有关的规定。
包括风、浪、流的数据。
2.7海水属性海水属性应该遵照:密度= 1025 kg/m3近海床最小温度= 21 ℃近海床最高温度= 24 ℃2.8水动力系数管线和立管的环境荷载一般来源于波浪和流。
水动力荷载的计算需要使用Pierson Moskovits波谱方程来得到升力,拖曳力和惯性力,在DNV 1981年的规范中(参考文献2)有详细定义。
管道和立管设计中用以计算波、流载荷的水动力系数列于表3.14中。
2.9海生物关于立管组装的海生物厚度在平均海平面中被假定为90mm。
海生物厚度随水深的增加而减小,假定水深每增加2米,厚度减小1mm。
海生物的密度被假设为和海水密度相同。
海生物的密度取为1025 kg/m3,也就是海水的密度。
假定搁在海底的管道不存在海生物。
2.10岩土数据一般情况下,海床顶部土层可分类为从极软的到软的沙质/淤粘土以及偶尔存在的表面薄层沙。
土壤属性通过1到2平台拟定的管道路径分析最终报告[参考文献.8] 和1到2路径分析最终实际报告V ol.1得到。
值来源于深度不超过0.3米的土壤样品。
2.11 管道/土壤摩擦系数管道膨胀分析中将纵向摩擦系数定为0.40。
管道稳定性分析所需的横向摩擦系数按照国家规范中说明的土壤类型与切变强度来计算。
土壤对管线运动的阻碍作用是由传统的土壤摩擦组成,且同时由于管道的埋设,它也是摩擦的一部分。
2.12管道内部腐蚀已经进行了的管道内部腐蚀的研究,是为了估计拥有一定腐蚀余量的碳素钢的适用性。
此估计以管道的设计工作条件为基础,且使用了De Waard和Milliams1975年得出后经C.de Waard和U Lotz修正的公式。
按保守的假设,管道从头到尾的工作温度和压力被认为一样的。
根据研究结果,从1平台到2平台的管道材料推荐使用具有3毫米腐蚀余量的碳素钢。
3 管道的设计技术要求除非另有说明,此节的管道的设计技术要求按照标准管道工程惯例。
3.1管道路径将遵循以下的路径标准:(1)最短的实际路程(2)到达平台的困难的方法的回避(3)路径的选择需使管道沿着较平坦的海底,无论何处尽可能的避免海底低洼处,这种地形可能会导致过大的管线跨距、珊瑚的生长、摇动的地表岩层、柔软的或液化的泥土以及其他海底障碍物。
(4)靠近海上平台的管道应尽可能的被安排在走廊里,以有助于锚泊船只的支持和未来平台的建筑活动。
(5)同时还需考虑到被计划的气体运送管道,从而才能得到一种为将来的气体运送和FWS管线安装的可接受的平台方法。
(6)管道路径还应避开平台装载或着陆区域。
立管不应放置在火炬/排气臂下。
(7)在顾及安装方法的同时,管道路径还需考虑驳船的锚泊形式、平台的船只可达性和锚链起锚抛锚的运动。
(8)路径的选择也应以管线在新旧平台的铺设为基础,靠近平台处的路径至少500米是直线。
(9)管道或缆绳应尽可能在可能出现交叉的地方避免交叉。
当交叉不可避免时,现存管道或水下缆绳在交叉处的角度应不小于30度。
(10)当邻近一个现存的管道安装时,两根平行的管道的最小距离应不小于15米,或者是这个数值和与此相对应的安装设备,以较高者为准(除了在接近平台的情况下)。
根据水深和安装方法,从平台,走廊里的管道之间的距离应在大约25到50米之间更好。
(11)假定在井内采用钻机锚泊方式。
在选择最终的管道路径之前,需要得到海上勘探调查的基本资料,包括海底地形,水深,平台定位,海床起伏,障碍物和土壤数据等等。
路径选择须依照国家规范。
3.2许用标准应力根据DNV规范相关内容,查询许用标准应力值。
3.3管道区域划分管道系统将被分成Zone 1和Zone 2两类,定义如下:Zone 2:是管线系统的一部分,位于近海平台从水下立管底部,包括超过管道底部弯端或装配至少五倍的管道直径的多余长度Zone 1:指管线系统的剩余部分3.4管道壁厚常量自然力(OD)原理在设计中被采用,且此设计以客户协议和生产能力为基础。
3.4.1关于内部压力的设计管道由于内部压力受到周向的箍应力。
所需的最小壁厚按照参考3中的详细说明。
管道壁厚将使用OPR公司内部研发并被验证了的电子计算表来计算。
3.4.2关于外部压力的设计安装和运转两种情况下(最恶劣载况)的计算都使用OPR公司内部研发并被验证了的电子计算表来进行。
使用最大水深(HAT)来计算静力流体压力,此最大水深(HAT)包括风暴高度和百年一遇的浪高。
3.4.3其他标准除上述提及的主要标准外,下面的几个标准也需考虑:(1)外径和壁厚的比率不应超过60,以保证管道的安装性,避免管道安装时的弯曲。
(2)管壁对母管的变薄效应被用来制造弯曲。
以PTS 20.144[参考文献. 11] 的要求为基础,根据所需的弯曲半径(比如:3倍直径或5倍直径),许用的管壁削弱量将在8%(5倍直径弯曲)和13%(3倍直径弯曲)范围之内。
(3)最终的管壁厚度还需考虑腐蚀余度。
3.5管道末端膨胀对于以下的情形管道末端膨胀分析须与国家规范一致:管道工作压力、工作温度曲线图和最小底端附近海水温度水压试验膨胀分析所用方法需用文件说明和提供一种独立核查的方法。
节流阀端盖压力负荷、热膨胀位移量和土壤摩擦阻力的作用须在分析中考虑。
3.6管道ON-BOTTOM稳性将各自按一年一遇和百年一遇的风暴条件,来评估安装与工作时的横向与纵向稳性。
保证稳性的主要方法是混凝土加重涂层。
混凝土加重涂层的厚度需增加到管道的稳性满足标准为止。
此分析将使用电子计算表格,并依照国家规范。
3.7外部抗腐蚀保护外部抗腐蚀涂层保护设计是根据DNV RP B401中的有关规定来进行的。
3.7.1抗腐蚀涂层将考虑以下的几种表面涂层:(1)沥青搪瓷(AE)(2)三层聚丙烯(3LPP)(3)熔结环氧树脂(FBE)每种涂层都有一个工作温度限制,当达到此温度时涂层会恶化或者分解。
上述各涂层系统的工作温度限制列于表4.2中。
3.7.2阴极防蚀阴极防蚀是防腐蚀系统的补充,按挪威船级社RP B401 [参考文献. 4]采用铝合金半外壳手镯阳极。
阴极防蚀设计需包括,通过调节和正极工作特性得到的每根管道的工作温度曲线图。
4立管设计技术要求除非另有说明,此节的立管设计技术要求均按照标准管道工程惯例。
4.1立管构造以下标准须在定义立管构造时考虑:(1)立管的位置须满足管道的路径,方法以及甲板设备布局的要求;(2)在现存的平台上,并采用传统的stalk-on安装法时,立管布置采用建筑驳船是合理的;(3)除非没有可用空间,立管不应装在平台上的起重机附近,立管应该用防护装置或挡板来提供足够的保护,以避免船只的碰撞;(4)立管的重量由位于平台甲板高度下的一个悬挂法兰支持;(5)立管弯曲半径是管道外径的五倍。
4.2许用标准应力立管的极限应力详见参考文献4和5。
4.3立管结构设计立管和管道的分界面定义为从较低的立管弯曲末端到至少五倍于管道直径的这个额外长度。
4.3.1管道内压的设计立管内压的设计采用和管道最小壁厚计算一样的设计原理,都使用由OPR公司内部研发和验证的电子数据表。
4.3.2管道外压的设计立管的水下部分采用和抵抗外压的管道一样的设计原理,但不考虑弯曲传递,具体计算过程参照DNV规范的规定。
4.3.3适当位置的应力分析立管原位置的应力不会超出列于表5.1中的极限值。
此分析包括作业和水压试验两种情形。
通过第一立管夹具恰当的位移,管道的膨胀将集中到立管上,这无论在什么情况下都实用。
若要减小立管中的最大应力将使用膨胀环。
4.3.4立管夹具设计立管夹具的设计将依照国家规范中的规定。
设计中将用到以下两种类型的永久夹具:?承载夹具(或悬挂夹具)?滑动夹具(或引导夹具)在可能的地方,立管夹具将主要被附到导管架的水平支撑上。
然而,若需要更多的夹具时,也将使用导管架对角拉条。
同时在可能的地方,也可以使用依照国标设计的标准立管夹具。
在此过程中,从立管应力分析得到的设计载荷不可以超出以下标准给定的值:4.4外部抗腐蚀保护4.4.1抗腐蚀涂层以下的抗腐蚀涂层将用在立管上:立管:设计温度低于60℃时,熔结环氧树脂(FBE)当设计温度大于等于65℃低于115℃时,三层聚乙烯(3LPP)?安装接头涂层:热收缩套筒?立管溅浪区:0.5毫米FBE外加12.7毫米氯丁橡胶4.4.2阴极防蚀第一立管末端弯曲处(此处被设计作为管道的一部分),需要为阴极防蚀在提供两个额外的正极。
这对平台两端的管道部分很合适。
4.5管道立管安装法管道立管安装可行性研究须确定关于管道立管的最高效费比与合适的安装方法。
为了支持这项工作,需进行一些初步分析,比如管道铺设分析、吊柱起重分析(也就是拾取分析与管道的下放和回收分析)。
4.6 管道清管要求管道应设计成能让工作智能清管器通过。
清管的发射和接收装置将被各自安装在1平台和2平台上。