海洋平台海水管道管材选择
海底管道材料
海底管道材料
海底管道是连接陆地与海底油气田的重要通道，它承载着海底油气资源的输送
任务。
而海底管道的材料选择对于其安全可靠的运行至关重要。
在选择海底管道材料时，需要考虑到海底环境的复杂性以及管道本身的功能需求，因此，海底管道材料的选择至关重要。
首先，海底管道材料需要具备良好的耐腐蚀性能。
海水中含有大量的氯化物和
硫化物等腐蚀性物质，因此海底管道材料需要具备良好的抗腐蚀性能，以保证其长期在海底环境中的稳定运行。
常见的海底管道材料包括碳钢、不锈钢、镍基合金等，它们具有良好的抗腐蚀性能，能够有效抵御海水腐蚀的侵蚀。
其次，海底管道材料需要具备良好的耐压性能。
海底管道承载着油气田的输送
任务，因此需要具备良好的耐压性能，以保证其在高压环境下的安全运行。
碳钢管道具有良好的耐压性能，能够满足海底管道在高压环境下的使用需求。
此外，海底管道材料还需要具备良好的焊接性能和焊接接头的稳定性。
海底管
道通常需要进行焊接连接，因此海底管道材料需要具备良好的焊接性能，以保证焊接接头的牢固性和稳定性，从而保证整个管道系统的安全可靠运行。
最后，海底管道材料还需要具备良好的耐磨性能和耐磨损性能。
海底管道在海
底环境中长期运行，容易受到海底泥沙的侵蚀和磨损，因此海底管道材料需要具备良好的耐磨性能，以保证其长期稳定运行。
综上所述，海底管道材料的选择对于海底管道的安全可靠运行至关重要。
在选
择海底管道材料时，需要综合考虑其抗腐蚀性能、耐压性能、焊接性能、耐磨性能等多个方面的因素，从而选择出适合海底环境的材料，以保证海底管道的安全可靠运行。
PE管在海洋平台生活模块中的应用
PE管在海洋平台生活模块中的应用张磊摘要：PE管道是以高密度或中密度的聚乙烯原料生产的管道输配水系统，在海洋平台生活模块中常用于凉水、海水以及下水管道,它克服了镀锌管、铸铁管易锈蚀、结垢、滋生细菌、寿命短的缺点，其重量轻以及施工方便的特点使其在海洋平台生活模块中的应用得到较快发展。
本文着重介绍了聚乙烯管道系统的构成以及施工方法，提出了施工中出现的问题,为进一步扩大应用提供了参考。
一、PE给排水管道的优越性1、耐腐蚀、不结垢:PE给水管材是一种具有非极性结构的高分子材料,具有较好的耐化学性。
对水中的所有离子和建筑物内的化学物质均不起化学作用,具有抗酸碱腐蚀能力、不生锈、不结垢、耐老化、不滋生微生物、不产生异味。
絮凝物使水质变色,符合卫生规定,是给排水的理想管材。
2、质量轻:质量仅为钢材的1/10,可大大减轻工人的施工强度,降低了机械的吊装费用。
尤其对于海洋平台这种对重量有严格控制的结构体来说，质量的减轻显得尤其重要。
3、管件连接牢固,由于聚乙烯具有良好的热熔性,能保证接口材质结构与管体本身的同一性,实现了接头与管材的一体化,熔接接头泄露率比金属管道显著降低。
4、管内流体阻力小,管段内壁平滑,沿程摩阻力比金属管道小,管件连接不缩径,局部阻力系数比钢管小。
5、使用寿命长易回收利用,镀锌管的使用寿命一般为10年～15年,实际使用时间往往更短，而PE管使用寿命可达50年。
它易回收利用,不产生对环境有影响的物质,技术成熟且不断发展。
二、聚乙烯管道系统的构成1、管材(1)颜色A、GB13663规定，给水用聚乙烯规定为蓝色或黑色加蓝条(2)长度长度一般为12米／根(标准规定为6、9、12米／根)，小口径管可盘卷。
(3)性能指标———短期静液压强度：在20℃、环向应力9MPa下，韧性破坏时间应大于100小时在80℃、环向应力4.6MPa下，脆性破坏时间应大于165小时———热稳定性：在200℃下，应大于20分钟———耐应力开裂：在80℃、环向应力4MPa下，应不小于170小时———压缩复原在80℃、环向应力4MPa下，应大于170小时———纵向回缩率：在110℃下，应不大于3％———断裂延伸率：应大于350％(4)压力等级对于给排水管道，ISO4427中是按原材料的不同等级(PElOO、PE80、PE63等)、标准尺寸比(SDR)给出的。
海洋工程中海底管道的设计与优化
海洋工程中海底管道的设计与优化一、引言随着全球化和经济发展的需求，深海油气开发愈发重要。
为了将石油、天然气等海洋资源利用率最大化，需要建设海底管道将这些能源从海底运输至陆地。
海底管道的设计与优化是深海油气开发中至关重要的环节。
本文将从海底管道的基本构造、材料选择、水动力学和防腐蚀等方面分析海底管道的设计与优化。
二、海底管道的基本构造海底管道的基本构造主要有三种，分别是单层管、双层管和多层管。
单层管由一层钢管构成，适用于较浅的海域，优点是结构简单、成本低廉，但抵御外部压力和耐久性较差。
双层管由内层钢管和外层混凝土管构成，适用于中等深度海域，具有较好的抵御外部压力和耐久性。
多层管则由多个层次构成，适用于深海区域，具有较强的耐压性和抗腐蚀能力。
三、海底管道的材料选择由于受深海环境的影响，海底管道的材料选择对管道的性能影响较大。
常用的材料有钢管、混凝土管、玻璃纤维管等。
钢管是目前最常用的材料，因其强度高、韧性好、重量轻、施工方便等优点，但其对海水的腐蚀性较强，需要进行防腐措施。
混凝土管具有较好的耐腐蚀性能，但其重量大、施工难度大、维护成本高等缺点。
玻璃纤维管轻便而且不容易腐烂，因此其在海洋环境中应用越来越广泛。
四、海底管道的水动力学海水在运动时会产生流场，对管道的稳定性和速度有很大影响。
设计优化海底管道时需要考虑流体力学和结构力学的影响。
流体力学是研究流体运动的学科，其原理包括牛顿第二定律和伯努利定理。
根据研究结果，优化管道的直径和材料，减少水动阻力和材料疲劳程度。
结构力学是研究物体变形和破坏的学科，其原理包括胡克定律和材料力学。
根据研究结果，优化管道的结构，减少疲劳程度和外部损伤。
五、海底管道的防腐蚀海洋水环境对管道腐蚀性较强，因此管道的防腐蚀工作非常重要。
防腐蚀技术主要包括涂层、阴极保护、防水化学和复合材料等。
涂层是目前最常用的防腐方法，优点是施工方便、成本低廉，但其使用寿命较短。
阴极保护是利用某些金属阳极形成一个附着在管道表面的保护膜来抵抗管道腐蚀的方法，优点是效果稳定、使用寿命长。
浅析海洋环境原油输送管线材料的选择
浅析海洋环境原油输送管线材料的选择摘要：随着原油的深度开采，原油输送的要求逐渐提高。
为了提高我国当前原油输送效率，要保证管线材料具有抗腐蚀性和高稳定性。
文章通过分析原油输送管线的运行参数，结合复合材料在海上钻井平台中的应用，进一步探讨了管线材料的具体选择方法以及运行保障措施，以供相关人士参考。
关键词：海洋原油输送；管线材料；选择1原油输送管线运行参数1.1材质管线的材质是保证输油管道预定效果的重要因素，针对海洋环境的复杂化，物料的腐蚀以及海洋盐雾环境，目前深海钻井平台中常用的材料主要有不锈钢和碳钢这两种。
铜镍材料因为价格昂贵，而且材料的采办周期较长，不符合经济效益的原则，所以通常不会选择考虑铜镍这种材料作为管线的基础材料。
再加上管道内部的原油已经经过脱硫脱水处理，所以说还是碳钢这种材料最具有经济效益。
1.2流速油气资源在管道内的流速也会对腐蚀产生一定影响。
这种影响主要体现在两个方面，首先油气流动会加速腐蚀反应中物质的交换速度，其次可以阻止腐蚀保护膜的形成，从而使得管道腐蚀过程更加复杂。
研究表明，当油气的流速较高时，可使管道内形成空蚀现象。
［1］国内学者方晓君等人的研究结果显示，管道内油气在流动状态下比静止状态具有更高的腐蚀性能，使得管道的腐蚀速率成倍加快。
例如X65钢管，当管道内油气资源处于静止状态时，管道的腐蚀速率约为0.002mm/a；当流速达到0.742m/s时，管道的腐蚀速率将增加2~3倍，约为0.0045mm/a；当流速达到1.484m/s时，管道的腐蚀速率将增加10倍，约为0.02mm/a。
油气流速和腐蚀速率之间呈现出了非线性关系。
当油气流速增大时，管道的腐蚀状况将由均匀腐蚀变为局部腐蚀，如果油气流速持续增大，则腐蚀状况会由局部腐蚀再变为均匀腐蚀。
同时，随着油气流速的变化，管道表面的腐蚀保护膜形态也会发生变化，腐蚀保护膜的厚度将不断减小，当流速达到一定数值后，管道内将不会有腐蚀保护膜的存在。
海底管道结构设计与稳定性分析
海底管道结构设计与稳定性分析随着海洋经济的不断发展和深入，海底管道的重要性不断凸显。
海底管道是指安装在海底的管道系统，主要使用于输送油气、深海采矿等领域。
其结构设计和稳定性分析是海底管道运营的关键，直接影响其安全性和可靠性，具有非常重要的意义。
一、海底管道结构设计海底管道结构设计是海底管道工程中的核心内容，主要包括管道材料选择、管径大小、壁厚、断面形状等各方面。
在设计过程中，需要充分考虑海洋环境因素，如海底地形、流体运动条件等，以保证管道在复杂海洋环境下的持续安全运行。
1.管道材料选择管道材料是影响海底管道结构设计的主要因素之一。
常见的管道材料有钢材、聚氨酯、复合材料等。
其中，钢材是传统的管道材料，具有良好的韧性和抗压性能，但是存在较大的腐蚀和疲劳问题。
聚氨酯材料具有轻质、耐腐蚀、维护简单等优势，但是其耐压性能较差，容易受到外力影响。
复合材料具有优异的力学性能和耐腐蚀特性，但是其制造成本较高，需要进行定制制造，因此使用较少。
2.管径大小管道的直径大小是影响其输送能力的重要因素。
一般来说，管径越大，输送能力也就越大。
但是，海底管道的设计需要根据实际需求和海洋环境因素进行综合考虑，避免管道直径过大或过小，影响其稳定性和经济性。
3.壁厚管道壁厚是影响其抗压性能和耐腐蚀性能的重要因素。
海水中的氯离子、海藻、贝壳等都会对管道产生腐蚀作用，因此需要使用耐腐蚀的材料，并且设置合适的壁厚，以确保管道的使用寿命。
4.断面形状断面形状是影响管道稳定性和流场分布的因素之一。
常见的管道形状有圆形、方形、D形等。
在海底管道结构设计中，需要根据海洋环境的特点和设计要求，选择合适的断面形状，以保证油气输送的安全稳定。
二、海底管道稳定性分析海底管道的稳定性分析是海底管道工程中的重要内容，主要包括静力学和动力学两个方面。
静力学分析主要针对管道自身重力和海水浮力作用下的稳定性问题，动力学分析则是在考虑海浪、洋流等外力作用下的管道动态响应，以保证管道的安全运行。
海上平台海水系统管线材质的选择与应用
对于消防系统使用玻璃钢应满足相关耐火等级要求[4]，一 般湿式消防要求至少满足IMO A753（8）L3等级；干式消防要 求满足OTI 95634 喷射火焰测试。同时应采用阻燃材料。 1.4 聚合材料
聚合材料一般包括：聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP-H）、 聚丁烯（PB）、未增塑聚氯乙烯（PVC-U）、氯化聚氯乙烯 （PVC-C）、三元共聚物（ABS）等。由于聚合材料具有耐腐 蚀、安装快速、所需安装空间小、流动阻力小等特点，适用于 压力不超过1.0MPa的各类水系统。 1.5 钢骨架复合材料
钢骨架复合管是以聚乙烯为基体，钢丝焊接而成的网状钢 骨架为增强体，经连续挤出成型的复合管材，适用于海水等具 有腐蚀性的流体。钢骨架复合管具有较好的强度、耐腐蚀性、 抗冲击、耐磨性，内壁光滑不结垢，有适中的柔韧性。
2 材料性能对比 为了更为合理地选择管线材料，需要从材料的耐腐蚀性、
机械强度、耐温性、加工要求、成本等方面进行对比，从而选 择出最适合海上平台海水系统的材料。各材料的性能对比详见 表1。
设计成多个单管。内涂防腐材料管和镀锌管都会增加法兰用 料，同时穿甲板及墙壁开孔较大。为保证内涂材料的质量，每 根单管尽量只设计1个弯头、三通[5]。
铜镍合金是一种海水系统常用的金属材料，具有耐海水腐 蚀和耐海生物腐蚀等优点。海上平台常见的铜镍合金为B466 C70600。铜镍合金管冷热加工性能好，膨胀系数及收缩率较 大，焊接过程中易变形。 1.3 玻璃钢
玻璃钢管是把浸有树脂基体的纤维增强材料，按照特定的 工艺逐层缠绕到芯模固化而成，其管壁是一种层状结构。玻璃 钢管的主要特点是耐腐蚀性能好、重量轻、流动阻力小、机械 强度适中。玻璃钢管的设计压力一般不超过1.6MPa，设计温度 不超过80℃[3]。
耐高流速白铜管在海洋石油平台中的应用分析
耐高流速白铜管在海洋石油平台中的应用分析海洋石油平台是用于进行海上油气勘探和开采的重要设施。
在这样恶劣的海洋环境下，对于材料的选择和性能要求非常高。
耐腐蚀性、耐高流速和耐压性是选材的重要考虑因素之一。
而白铜管作为一种优质的管材，在海洋石油平台中有着广泛的应用。
首先，白铜管的耐腐蚀性能使其成为海洋石油平台的理想选择。
海洋环境中存在着盐雾、氯离子等腐蚀物质，而白铜管通过合理的配比和良好的制备工艺，使其具备出色的耐腐蚀性能。
白铜管中主要含有铜、锌和镍等元素，其合金成分可以有效抵御海水和大气中的腐蚀。
同时，白铜管表面可进行喷砂处理和防腐涂层，进一步提升其耐腐蚀性，保护管材的表面免受腐蚀的侵害。
其次，耐高流速是白铜管在海洋石油平台中值得关注的一个性能指标。
由于海洋石油平台的海水进入口和出水口涉及到液体的流速问题，需要材料能够耐受高速液体流动的冲刷和冲击。
白铜管具有较高的强度和硬度，可以承受高速液体流动的压力和冲击，不容易变形和破裂。
其平滑的内表面和较低的摩擦系数减少了管道内壁的阻力，有利于液体的流通，提高了管道系统的效率。
因此，白铜管在海洋石油平台中具备良好的耐高流速特性，可以应对液体流速要求较高的工作环境。
此外，白铜管还具备良好的耐压性能，适用于海洋石油平台的高压工作环境。
海底油气井和海上输送管道需要承受巨大的压力，而白铜管具有较高的强度和刚度，能够承受较大的压力载荷。
经过合理的设计和制造，白铜管可以确保在高压环境下的安全运行。
此外，白铜管的焊接性能也很好，可以通过焊接连接来满足不同工艺要求，提高管道系统的整体强度和密封性。
综上所述，耐高流速白铜管在海洋石油平台中有着广泛的应用前景。
其耐腐蚀性、耐高流速性能和耐压性能使其成为海洋环境下的理想选择。
通过合理的设计和制造工艺，白铜管可以满足海洋石油平台的高流速液体流动、高压环境下的要求，并保证安全运行。
随着海上油气资源的开发和海洋石油平台的建设，耐高流速白铜管将在海洋石油行业中发挥越来越重要的作用，为海洋石油工程做出贡献。
海洋平台抗硫化氢腐蚀的管材选择探讨
１ 硫 化氢 的腐 蚀 机 理及 主 要 影 响 因 素
干燥 的硫 化氢 对金 属材 料 无腐蚀 破 坏作用 ， 化氢 只有 溶解 在 水 中才 具 有腐蚀 性 。 硫 在油 气开采 中，
与二氧 化碳 和氧 气相 比，硫 化 氢在 水 中的溶 解度 最大 。硫 化氢 一旦 溶于 水便 立 即 电离 而呈 酸性 ，从而 对 碳钢 等金 属材料 造成 氢鼓 泡 、氢致 开裂 和硫 化氢 应力 开裂 等类 型 的腐蚀 破坏 …。硫化 氢 的腐蚀 机理
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图 １ 管 线 钢 中碳 含 量 与 氢 致 开 裂 的 关 系 曲线
３３ 改进管 道材料 的轧 制工 艺 ． 采用 最佳 冶炼工 艺和 各种 精炼 措施 ，大 幅度提 高钢 的纯 净度 ，采用 最佳 控制 轧制及 在线 控制 冷却 技术 （ 如连 铸板 坯缓慢 压 缩技 术 、轧制 后快 速冷 却技术 、管 线钢 合金 化技 术等 ） ，使 管线 钢得 到要 求
硫化 氢质 量浓度 降低 约 ５０ ／ ０ｍｇＬ，锌 的电极 电势低 于铁 ，故对 铁具有 可靠 的保 护作用 。 （ ）化 学注 入法 ：添 加缓蚀 剂 。 目前常 用 的缓蚀 剂主要 有 ：咪 唑啉 、恶 唑啉 系列产 品 ，有 机胺 ２ 类 、胺类 的脂 肪酸 盐 、季 胺化 合物 、酰胺 化 合物 ，丙炔 醇类 。 （ ）隔离法 ：增 加 防腐衬 里 。防腐 衬里 为钢 材与 含硫化 氢 酸性 油气 之 间提供 了一个 隔离 层 ，从 ３
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技 术
0 引言
由于海洋平台远离大陆，淡水资源缺乏，海洋 平台一般采用海水作为冷却水、消防水及卫生间冲 洗水。因为海水具有较强的腐蚀性，这就给这些海 水系统的管材选择带来了一定的特殊性。为避免管 道系统被海水腐蚀而泄漏，在管材选择时必须考虑 海水腐蚀问题，必须选择耐海水腐蚀的管材，同时 也需考虑经济适应问题。 本文将论述目前我国海洋平台上海水系统常用 的几种管材，并对他们各自的特点进行比较，以为 海水系统管材选择作参考作用。
如果管段太长或者弯头太多，将会影响管段内防腐 处理及处理效果。
1.3 不锈钢管
普通不锈钢管线具有良好的耐腐蚀性能及机 械性能，但其主要缺点是在海水介质中容易发生点 蚀，主要是因为海水中含硫，致使普通不锈钢管容 易发生点蚀，出现穿孔泄漏现象，影响其使用寿 命。但镍基合金双相不锈钢[2]的耐孔蚀性能、耐腐蚀 性能优于超低碳合金钢(316L)，在海水中具有抗全面 腐蚀、点蚀和缝隙腐蚀的能力，可以胜任一般不锈 钢无法解决的严重海水腐蚀问题。但是这种双相不 锈钢价格昂贵。这些缺点使得不锈钢管现在海水系 统中应用不多。
经验交流 Experience Exchange
海洋平台海水管道管材选择
阳利军 张国庆 李 妍 (海洋石油工程股份有限公司设计公司，天津 塘沽 300451) 摘 要：本文针对海洋平台的特点，分别介绍了海洋平台上海水介质管道使用的几种材质管 道，分析了它们的优缺点，并从使用寿命、耐腐蚀性能、价格综合等几个方面对几种材质进行了 综合分析，最后得出了性价比较好的材质，并结合近年新投产的一些海洋平台海水介质管道采用 的管材案例，得到了海水介质管道选材的较好方案。 关键词：海水管道 海洋平台 钢骨架塑料复合管 铜镍合金管
目前，在我国海洋平台上海水系统常用的管材
作者简介：阳利军 (1983－) ，男，湖南衡阳人，防腐专业工程师，工程师，硕士，现从事海洋石油 工程材料与防腐设计工作。
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TOTAL CORROSION CONTROL VOL.28 No.10 OCT. 2014
经验交流 Experience Exchange
中图分类号：TE 985 文献标识码：A DOI：10.13726/ki.11-2706/tq.2014.10.050.03
Pipe Material Selection for Seawater Pipe on the Offshore Platform
YANG Li-jun, ZHANG Guo-qing, LI Yan (Offshore Oil Engineering Co., LTD. Design Company, Tianjin 300451, P.R.China)
90Cu/10Ni 是目前海洋平台海水系统常采用的 铜镍合金管，它的优点是具有良好的耐海水腐蚀性 能、水力性能良好、无腐蚀产物而且耐海生物生长、 使用寿命较长。但是铜镍合金管也有其不足之处， 主要是价格较贵、机械强度差，且对管内流速[1]要求 较高，连续使用场合流速一般不要超过3.36m/s，间
1 海水系统常用管材
主要有两大系列，金属管与非金属管。金属管系列 主要包括：铜镍合金管、厚壁碳钢管加腐蚀余量、 碳钢管内涂 / 内衬 / 内镀防腐蚀材料，如内涂塑、衬 塑、镀锌、不锈钢管等；非金属系列主要包括：钢 骨架塑料复合管、玻璃钢管。上述的这些管材分别 在我国海洋平台上有应用，下面就这些管材的特点 进行分析。
1.1 铜镍合金管
断使用场合不要超过6.72m/s。这就一定程度上限制 了铜镍合金管的使用范围，目前海洋平台上一般只 采用3″ 以下的铜镍合金管，且绝大部分用作干式消 防系统中连接消防喷头的分支管线上，或者在湿式 消防系统中用于连接消防软管站的分支管线。3″ 以 上一般不采用铜镍管，因为价格太贵，经济上不适 用。其它连续使用场合一般也不使用铜镍管，如换 热器冷却水管等，因其管内流速受限，不能满足连 续冷却介质的流速要求。
Abstract: Base on characteristics of the offshore platform. This article introduced many kinds pipe of
different material for seawater pipe on the offshore platform. The using life, the anti-corrosive properties and cost of these pipes of different material were compared. And considered many project cases of selecting seawater pipe on offshore platforms which constructed in latest year. At last, this article got a preferable way of selecting seawater pipe on the offshore platform.
1.2 碳钢管
碳钢管价格便宜，施工技术成熟、机械性能 良好，是在海水管线系统中应用比较广泛的一种管 材。但是碳钢管在海水介质中有一个致命的缺点就 是不耐海水腐蚀，严重的海水腐蚀影响其使用寿 命，腐蚀产物也会堵塞管路系统中的一些滤器、阀 门、喷头等，进而影响整个管路系统的使用效果。 所以碳钢管加腐蚀余量的这种作法现在已经很少再 应用于海水管线系统。 一般针对碳钢管的这个弱点，常采用的应对方 法是对碳钢管内作防腐处理，如内涂塑、内衬塑、 内镀锌等等，这些内防腐处理能比较好解决碳钢管 在海水中的腐蚀问题。但是这些内防腐处理管线的 安装比较麻烦，需要先期预制完成，再将预制好的 管线整体内防腐处理，然后再运送现场安装，一量 出现偏差，还需将管线重新切割组对焊接，这样就 势必会破坏内防腐层，防腐层还需重新修补，施工 程序方面比较繁锁。而且内防腐层比较脆弱，容易 脱落形成大阴极小阳极的局部加速腐蚀状况，在内 防腐层脱落点容易形成腐蚀穿孔。而且后期的维修 改造及海上来回运送预制管线也会比较麻烦。 内防腐的镀锌管分冷、热镀锌，热镀锌保护层 致密均匀、附着力强、稳定性好，而冷镀锌管则稳 定性差，最多使用 5 年就锈蚀，常出现“红水”、 “黑水”和铁腥味等，消防和生活给水管材一般禁 止使用冷镀锌。 内防腐碳钢管线在加工设计时还需注意在管线 适当的长度处加上法兰或者用接头将管线断开。因 为管线内防腐处理时对管段的长度有一定的要求，