GB/T 23803-2009 石油和天然气工业 海上生产平台管道系统的设计和安装

犐犆犛７５．１８０．１０

犈９４

中华人民共和国国家标准

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犌犅犜２３８０３２００９犐犛犗１３７０３２０００

石油和天然气工业

海上生产平台管道系统的设计和安装

国家标准ㅤ可打印ㅤ可复制ㅤ无水印ㅤ高清原版ㅤ去除空白页

—

犘犲狋狉狅犾犲狌犿犪狀犱狀犪狋狌狉犪犾犪狊犻狀犱狌狊狋狉犻犲狊

犵

犇犲狊犻狀犪狀犱犻狀狊狋犪犾犾犪狋犻狅狀狅犳犻犻狀狊狊狋犲犿狊狅狀狅犳犳狊犺狅狉犲狉狅犱狌犮狋犻狅狀犾犪狋犳狅狉犿狊

犵狆狆犵狔狆狆

（：，）

ＩＳＯ１３７０３２０００ＩＤＴ

２００９０５１３发布２００９１２０１实施

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局

发布

中国国家标准化管理委员会

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犌犅犜２３８０３２００９犐犛犗１３７０３２０００

目次

前言Ⅲ

引言Ⅳ

１范围１

２规范性引用文件１

３术语、定义、符号和缩略语１

３．１术语和定义１

３．２符号和缩略语３

４概述５

４．１材料５

４．２压力管道的规范５

４．３不同压力等级之间的划分６

４．４对腐蚀的考虑７

５管道设计８

５．１管道材料级别８

５．２确定管道尺寸的准则———概述９

５．３液体管道尺寸的计算方法９

确定单相气体管道尺寸的准则国家标准ㅤ可打印ㅤ可复制ㅤ无水印ㅤ高清原版ㅤ去除空白页

５．４１５

５．５确定气／液两相管道尺寸的准则１８

５．６管道壁厚２０

５．７连接２３

５．８膨胀和挠度２４

５．９启动措施２５

６阀门选择２５

６．１概述２５

６．２阀门的类型２５

６．３阀门的防火性２７

６．４阀门尺寸２７

６．５阀门的压力和温度等级２８

６．６阀门材料２８

７管件和法兰２９

７．１概述２９

７．２焊接管件２９

７．３螺纹管件２９

７．４支管连接２９

７．５法兰３０

７．６专用连接器３２

７．７有硫化物应力开裂作业的特殊要求３２

７．８冲蚀防护３２

Ⅰ

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８特殊管道系统的设计考虑３２

８．１概述３２

８．２井口附件３２

８．３出油管道及附件３５

８．４生产管汇３５

８．５处理容器配管３６

８．６公用系统３６

８．７加热流体及乙二醇系统３８

８．８泄压和处理系统３８

８．９排放系统３９

８．１０平台之间的栈桥管道４０

８．１１立管４０

８．１２取样阀４０

９相关事项的考虑４０

９．１概述４０

９．２布置４０

９．３标高４０

９．４管支架４０

９．５其他的防腐考虑４１

９．６隔热４２

９．７噪声４４

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９．８管道、阀门和管件表４４

９．９检验、维护及修理４４

１０安装和质量控制４５

１０．１概述４５

１０．２焊接４５

１０．３压力试验４５

１０．４试验记录４６

附录（资料性附录）例题

Ａ４７

Ａ．１引言４７

Ａ．２例题———出油管道设计４７

Ａ．３例题———泵吸入管道设计５１

附录（资料性附录）管道、阀门和管件表范例

Ｂ５５

Ｂ．１索引实例５５

Ｂ．２具体实例５６

附录（资料性附录）适用于不同壁厚管道的对焊接头设计

Ｃ５８

参考文献５９

Ⅱ

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犌犅犜２３８０３２００９犐犛犗１３７０３２０００

前言

本标准等同采用ＩＳＯ１３７０３２０００：《石油天然气工业海上生产平台管道系统的设计和安装》

（年月日，第一版）。

２０００１２１５

本标准等同翻译ＩＳＯ１３７０３２０００：。

为便于使用，本标准作了下列编辑性修改：

———“本国际标准”改为“本标准”；

———删除国际标准的前言；

———按照／—修改了第章的标题和引导语；

ＧＢＴ１．１２０００２

———中式（）、中式（）和中式（）原文表达有误，进行了核实更正；

５．４．１６５．４．２９５．４．３．３１１

———附录中，、、中个别计算结果原文有误，进行了核实和

ＡＡ．２．２．４．１Ａ．２．２．５．２Ａ．２．２．５．３

更正。

本标准的附录、附录和附录为资料性附录。

ＡＢＣ

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Ⅲ

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引言

在使用中涉及原标准的所在国政府或其他当局的法令、法规和规定时，一律按中华人民共和国政府

或政府主管部门颁布的相应法令、法规和规定执行。

原标准中的数据或定量计算方法，凡切合我国实际的均可使用；否则应根据我国的具体情况，使用

我国的数据和定量计算方法。

计量单位以我国法定计量单位为主，即我国法定计量单位值在前，英制单位的相应值标在其后的括

号内。为不改变原标准公式、曲线的形状特征、常数和系数，原使用英制单位的，仍沿用英制单位。

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Ⅳ

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石油和天然气工业

海上生产平台管道系统的设计和安装

１范围

本标准给出了石油和天然气工业海上生产平台新建管道系统设计和安装的最低要求和指南。管道

系统的最高压力高达（），在温度范围内对材料的要求满足的要求。

６９０００ｋＰａＧＡＳＭＥＢ３１．３

注：对于超出本标准压力和温度范围的应用，可以采用本标准，但对材料特性应给予特别考虑。

附录是解决管道设计问题的实例。

Ａ

２规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有

的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究

是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

ＩＳＯ１３６２３石油和天然气工业管道输送系统

ＡＰＩＲＰ５２０２炼油厂压力释放系统设计和安装的推荐作法第二部分

ＡＳＭＥ锅炉和压力容器规程第篇：压力容器第一部分

Ⅷ

ＡＳＭＥＢ３１．３工艺管道

ＮＡＣＥＭＲ０１７５适用于油田设备的抗硫化物应力破坏的金属材料

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ＮＡＣＥＴＭ０１７７在含有ＨＳ的环境中金属耐环境裂纹的实验室试验

２

ＮＡＣＥＴＭ０２８４对管道、压力容器抗氢诱发裂纹的评估

３术语、定义、符号和缩略语

下列术语和定义、符号和缩略语适用于本标准。

３．１术语和定义

３．１．１

氯化物应力腐蚀破裂作业犮犺犾狅狉犻犱犲狊狋狉犲狊狊犮狅狉狉狅狊犻狅狀犮狉犪犮犽犻狀狊犲狉狏犻犮犲

犵

处理流体中水和氯化物的浓度和温度足以导致敏感性材料应力腐蚀破裂的作业。

注：其他因素，如氧（）的存在，可能会加速这种氯化物应力腐蚀破裂。

Ｏ２

３．１．２

油嘴犮犺狅犽犲

一种专门用来控制流体流量的设备。

３．１．３

腐蚀冲蚀犮狅狉狉狅狊犻狅狀犲狉狅狊犻狅狀

锈蚀物形成的一层保护膜被处理物流的冲刷作用冲蚀掉，暴露出来的新的金属表面再受腐蚀的一

种现象。

注：在这种情况下，可能会出现非常严重的金属损失。

３．１．４

腐蚀性气体犮狅狉狉狅狊犻狏犲犪狊

犵

溶解于水或其他液体中会引起金属腐蚀的气体。

注：腐蚀性气体通常包括硫化氢（）、二氧化碳（）和氧气（）。

ＨＳＣＯＯ

２２２

１

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３．１．５

腐蚀性烃类作业犮狅狉狉狅狊犻狏犲犺犱狉狅犮犪狉犫狅狀狊犲狉狏犻犮犲

狔

处理流体中含有能引起金属腐蚀的水、海水、硫化氢（）、二氧化碳（）、氧气（）或其他腐蚀

Ｈ２ＳＣＯ２Ｏ２

性介质的作业。

３．１．６

膨胀波纹管犲狓犪狀狊犻狅狀犫犲犾犾狅狑狊

狆

为吸收膨胀和收缩而设计的一种波纹管件。

３．１．７

膨胀弯犲狓犪狀狊犻狅狀犫犲狀犱

狆

为吸收膨胀和收缩而设计的一种管道。

３．１．８

出油管道犳犾狅狑犾犻狀犲

从井口到管汇或第一个处理容器的管道。

３．１．９

流态犳犾狅狑狉犲犻犿犲

犵

多相流的流动状况。

例如：段塞流、雾状流或分层流。

３．１．１０

流体犳犾狌犻犱

天然气、蒸汽、液体或其混合物。

３．１．１１

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集管犺犲犪犱犲狉

管汇上将流体导入专用处理系统的那一部分。见图和图。

５６

３．１．１２

烃的可湿润性犺犱狉狅犮犪狉犫狅狀狑犲狋犪犫犻犾犻狋

狔狔

处理物流在金属表面形成一层保护性烃膜的能力。

３．１．１３

管汇犿犪狀犻犳狅犾犱

用来把从一个或多个来源来的流体有选择地引到各种处理系统的一种管道、阀门和管件的总成。

３．１．１４

短节狀犻犾犲

狆狆

作为附件使用的、长度小于３００ｍｍ的螺纹或插焊管段。

３．１．１５

公称管径；

狀狅犿犻狀犪犾犻犲狊犻狕犲狀狅犿犻狀犪犾狊犻狕犲

狆狆

ＮＰＳ

ＤＮ

对管道系统所有管件用英寸表示尺寸的通用名称，不是指外径。

注：公称管径用英寸表示是在ＮＰＳ前面加数字表示，对于公制而言在ＤＮ后面跟数字表示，它仅是为方便目的采用

的数，仅仅粗略指制造尺寸。

３．１．１６

无腐蚀性烃类作业狀狅狀犮狅狉狉狅狊犻狏犲犺犱狉狅犮犪狉犫狅狀狊犲狉狏犻犮犲

狔

处理的物流不会引起明显金属重量损失、选择性腐蚀、氯化物应力腐蚀破裂或硫化物应力破裂的

作业。

２

／—／：

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３．１．１７

标准状态狀狅狉犿犪犾犮狅狀犱犻狋犻狅狀狊

绝对压力为１０１３２５ｋＰａ，温度为０℃的状态。

３．１．１８

平台管道犾犪狋犳狅狉犿犻犻狀

狆狆狆犵

在平台上输送流体的各种管道。

３．１．１９

压力级别狉犲狊狊狌狉犲狉犪狋犻狀

狆犵

管道系统所适用的压力数值。

［］

注：这个数值直接相关工作压力级别（如１，压力等级和压力等级）也有不直接

ＩＳＯ１０４２３１３．８ＭＰａＡＰＩ２０００ｓｉ

ｐ

的关系（如，）。

ＡＳＭＥ３００ｌｂ

３．１．２０

压力传感器狉犲狊狊狌狉犲狊犲狀狊狅狉

狆

为探测预先设定的压力而设计的一种元件。

３．１．２１

工艺单元狉狅犮犲狊狊犮狅犿狅狀犲狀狋

狆狆

一套单一功能的设备和辅助管道。

例如：压力容器、加热器、泵等。

３．１．２２

立管狉犻狊犲狉

海底管道到达平台或离开平台的垂直部分（包括底部的弯管）。

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３．１．２３

关断阀狊犺狌狋犱狅狑狀犞犪犾狏犲

用来隔断处理设备或处理系统的自动操作的一种阀门。

３．１．２４

硫化物应力破坏作业狊狌犾犳犻犱犲狊狋狉犲狊狊犮狉犪犮犽犻狀狊犲狉狏犻犮犲

犵

处理含有浓度足以引起敏感材料应力破坏的水、盐水和硫化氢（Ｈ２Ｓ）的物流的作业。

３．１．２５

井口压力狑犲犾犾犺犲犪犱狉犲狊狊狌狉犲

狆

油井中可能出现的地面最大关井压力。

３．２符号和缩略语

３．２．１符号

犃单位体积流率的流体所需要的最小管道横截流通面积，单位为平方毫米每立方米小时

［２３

ｍｍ／（·）］；

ｍｈ

指正常操作温度下的平均热膨胀系数，单位为毫米每开（／）；

犅ｍｍＫ

犆经验常数，无量纲；

犆腐蚀、机械强度、螺纹裕量的总和，单位为毫米（）；

ｍｍ

ｅ

犆阀门系数，无量纲；

ｖ

注：在的条件下，产生压降的水流量，（只是为了和其他发表的数据一致而唯一采用的美国

１６０°Ｆ１ｓｉＵＳｍ

ｐｇｐ

单位）。

犇管道内径，单位为米（）；

ｍ

ｉ

犇管道外径，单位为毫米（）；

ｍｍ

ｏ

犱管道内径，单位为毫米（）；

ｍｍ

ｉ

３

／—／：

犌犅犜２３８０３２００９犐犛犗１３７０３２０００

犱气体相对密度（空气＝１），无量纲；

ｇ

液体相对密度（水），无量纲；

犱＝１

Ｌ

犈纵向焊缝系数，无量纲；

２

管道材料在冷态条件下的弹性模量，单位为牛每平方毫米（／）；

犈Ｎｍｍ

ｍ

摩擦系数，无量纲；

犳

重力常数，单位为米每二次方秒（／２）；

ｍｓ

犵

加速度压头，单位为米液柱（）；

犺ｍ

ａ

犺摩擦压头，单位为米液柱（）；

ｍ

ｆ

绝对压头，单位为米液柱（）；

犺ｍ

ｐ

犺静压头，单位为米液柱（）；

ｍ

ｓｔ

速度压头，单位为米液柱（）；

犺ｍ

ｖｈ

犺绝对蒸气压，单位为米液柱（）；

ｍ

ｖａ

ｐ

犺压力损失，单位为千帕（）；

ｋＰａ

ｗ

犓加速度系数，无量纲；

管道展开长度，单位为米（）；

犔ｍ

犔管道长度，单位为千米（）；

ｋｍ

ｍ

犿壁厚的制造公差，；

％

ＮＰＳＨ净正吸入压头，单位为米液柱（）；

ｍ

ａ

操作压力，单位为千帕［（）］；

ｋＰａＡ

狆

注：在文中也用流动压力表示。

２

内部设计压力，单位为千帕［（）］；

ｋＰａＧ

狆

ｉ

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气体流量，单位为立方米每小时（３／）［标准状态下］；

ｍｈ

狇

ｇ

３

液体流量，单位为立方米每小时（／）；

狇ｍｈ

Ｌ

液体加气体总质量流量，单位为千克每小时（／）；

ｋｈ

狇ｇ

ｍ

犚气／液体积比，无量纲；

犚ｅ雷诺数，无量纲；

犚泵速，单位为转每分（／）；

ｒｍｉｎ

ｐ

２

犛许用应力，单位为牛每平方毫米（／）；

Ｎｍｍ

犜操作温度，单位为开（）；

Ｋ

注：在文中也用流动温度表示。

３

狋设计承压厚度，单位为毫米（）；

ｍｍ

公称管道的最小壁厚，单位为毫米（）；

狋ｍｍ

ｎｏｍ

支撑点间距（两个支撑点之间的直线距离），单位为米（）；

犝ｍ

狏流体冲蚀速度，单位为米每秒（／）；

ｍｓ

ｅ

气体平均流速，单位为米每秒（／）；

狏ｍｓ

ｇ

注：在文中也用气体速度表示。

４

平均液体速度，单位为米每秒（／）；

狏ｍｓ

Ｌ

总的应变位移，单位为毫米（）；

狔ｍｍ

犢温度系数，无量纲；

犣气体压缩系数，无量纲；

犔管道吸收的膨胀量，单位为毫米（）；

Δｍｍ

压差，单位为千帕（）；

Δ狆ｋＰａ

３

操作压力和温度下的气体密度，单位为千克每立方米（／）；

ｋｍ

ρｇ

ｇ

４

／—／：

犌犅犜２３８０３２００９犐犛犗１３７０３２０００

３

操作温度下的液体密度，单位为千克每立方米（／）；

ｋｍ

Ｌｇ

ρ

３

操作压力和温度下的气／液混合密度，单位为千克每立方米（／）；

ｋｍ

ｍｇ

ρ

温度变化，单位为开（）；

Δ犜Ｋ

气体在流动压力和温度下的黏度，单位为帕·秒（·）；

Ｐａｓ

ｇ

μ

液体黏度，单位为帕秒（·）。

ＬＰａｓ

μ

３．２．２缩略语

ＥＲＷ电阻焊

ＰＷＨＴ焊后热处理

ＲＦ凸面

ＲＴＪ环形连接

ＳＡＷ埋弧焊

ＳＭＹＳ最小屈服强度

４概述

４．１材料

尽管不锈钢和其他材料应用广泛，但碳钢材料对于大多数生产平台管道系统都是适用的，选择管材

时应当考虑以下因素：

ａ）作业类型；

ｂ）与其他材料的适应性；

）机械强度、延展性、弹性和韧性；

ｃ

ｄ）特殊焊接程序的需要，或其他连接技术的