API 17J 完整版.doc

1、非粘合性復合軟管規(guī)范api 規(guī)范17j第二版 1999年9月 錯誤更正 2001年5月25日 增補1 2002年6月生效日 2002年12月美國石油協(xié)會特 別 聲 明api 出版物僅針對一般性質問題。涉及特定情況時，應查閱地方、州和聯邦法規(guī)。api 不為雇主、制造商或供應商承擔對他們的雇員的健康、安全風險以及預防措施進行告誡、訓練或裝備等方面的義務。也不承擔他們在地方的、州的或聯邦的法律下的責任。關于特殊材料和工況所涉及的安全保健風險以及相應的預防措施的資料，應從材料的雇主、制造商或供應商，或相應材料的安全數據表處得到。任何 api 出版物的內容不能解釋為，用暗示或其它方式授予任何權利去制造、

2、銷售或使用任何專利證書包括的方法、設備或產品。本出版物中的任何內容也不能解釋為，開脫任何人侵犯專利證書所授權利應承擔的責任。通常，api 標準至少每五年進行一次復審，并進行修訂、重新確認或撤銷。有時，這個復審周期可延長一次，最多兩年。作為現行api 標準，本出版物的有效期自出版之日起不超過五年，除非再版時授權延長其有效期。本出版物的狀況可從api 標準部（電話（202）682-8000）查明。通過api 1220 l street，n.w.，washington，d.c.20005，api 每年出版一次出版物和資料目錄，每季度修訂一次。本文件是根據 api 標準化程序在保證制定過程中適當公告和

3、參與的基礎上制定的，并稱之為api標準。有關本標準內容的解釋和對制定程序的看法與問題，可直接致函美國石油學會標準部總經理（1220 l street，n.w.，washington，d.c.20005）。翻印或翻譯本出版物全部或其中任何一部分內容，應向商務部總經理提出申請許可。api 標準的出版是為了促進已被驗證為良好的工程技術和操作方法的廣泛應用。對于宜在何時、何處采用這些標準，api 標準不排除進行良好工程判斷的要求。api 標準的制定和發(fā)布，無意以任何方式限制任何人采用其它的作法。按照 api 標準的標記要求對其設備或材料進行標記的任何制造商，應對產品符合該標準的所有相應要求負完全責任。

4、美國石油學會不聲明、不擔?；虮ＷC這些產品確實符合相應的api 標準。1. 范圍1.1目的1.1.1 此項規(guī)范從技術角度規(guī)定了對安全的要求，設計并生產出符合統(tǒng)一標準的軟管，使其在使用范圍和功能上可以互換。1.1.2 此項規(guī)范從軟管的設計，材料選擇，制造，試驗，市場，包裝等方面做了最基本的規(guī)定，這其中參考了現行的制度和標準?？梢詤⒖糰pi推薦做法17b其中對于軟管的使用和輔助設備的使用向導。1.2生產1.2.1此項規(guī)范應用于非粘合軟管的整套裝備，包括軟管兩端的接頭。此項規(guī)范并不適用粘合性軟管。1.2.2此項規(guī)范并不適用軟管的輔助元件，彎頭加強件和彎頭節(jié)流器的準則參見附錄b，其它元件的準則在api推

5、薦做法17b。1.2.3此項規(guī)范也不能應用于非金屬的拉伸鎧裝電線，這種結構的軟管被認為是用于質量測試的最初產品。1.3應用1.3.1規(guī)范適用于傳輸腐蝕性和非腐蝕性介質，如，油，氣，水，注入性化學品。此規(guī)范均適用于靜態(tài)和動態(tài)靈活軟管，流體管道，立管，跨越管線。1.3.2 此規(guī)范并不適用于節(jié)流管線，壓井管線。可參閱api 16c查看關于節(jié)流和壓井管線的規(guī)范。1.4 本規(guī)范要求本規(guī)范出現以下詞語時，應解釋為：a. “必須”（shall）表示強制性條款b. “應當”(should )雖然并不是強制條款，但推薦使用c. “可以” (may)表示選擇性條款 1.5 單位 本規(guī)范使用的是國際化單位系統(tǒng)。英制

6、單在國際單位后的括號中給出。1.6 附錄本規(guī)范中的附錄不作為要求使用。只作為指導或是信息的提供。2. 參考標準2.1 概述2.1.1 本規(guī)范參考了在2.1.2列出的部分或是全部其他api標準，工業(yè)或是政府標準。在未注明版本號的時候，視為最新版本。2.1.2只有2.1.2列出的標準才可以被認為是本規(guī)范的一部分。所列出的標準的文件或是次一層級文件材料并不作為本規(guī)范引用部分。見原文第一頁至第三頁3 定義和縮寫 3.1定義3.1.1 輔助元件 ancillary component 這類元件是用來控制軟管的性能，例如彎頭加強件，浮力模塊3.1.2 圓環(huán)域 annulus內部受壓殼與外殼之間的區(qū)域。在此

7、區(qū)域中的氣體與液體可以在自由移動和混合。3.1.3 耐磨層 anti-wear layer非金屬層，包括熱擠塑層，或是膠帶纏繞層以減少結構層的磨損。3.1.4 承口 bellmouth 導向管的一部分，作用是防止軟管的過度彎曲。3.1.5 彎曲限制類裝備 bend limiter 包括任何用來限制軟管彎曲程度的組件。彎曲限制器包括彎曲限制器，彎頭加強件，和承口。3.1.6 彎曲半徑 bend radius 軟管彎曲半徑是從軟管的中線測量，貯存和運行中的最小彎曲半徑見5.3.13.1.7 彎曲限制器 bend restrictor一種機械裝置，用來制止或是限制局部的彎曲半徑3.1.8 彎曲加強器

8、 bend stifferner輔助類圓錐狀元件，用來限制軟管在其接受的彎曲壓力和彎曲度的范圍內活動。彎曲加強器既可以與接頭相連，又可以與其它輔助結構相連。3.1.9 彎曲強度 bend stiffness軟管的彎曲強度類似于剛性梁的結構強（彈性模數乘以轉動慣量），但是彎曲強度可以根據不同的溫度以及壓力在很大的程度上變換。它經常被看做是彎曲力矩乘以合力彎曲半徑的結果。3.1.10 粘合軟管 bonded pipe一種鋼帶強化層融為一體，并且與硫化彈性材料相粘。紡織材料也在此結構中，以獲得額外的結構增強的作用，或是為了與彈性層分離。3.1.11 爆炸隔膜 burst disk位于外鞘上的缺陷點，

9、設計這一點是為了當管內的氣體壓力超過規(guī)定值時可以由此處爆炸.缺陷點的產生是通過降低局部地點的外鞘厚度。3.1.12 構架 carcass金屬質地的互鎖結構設備，可以作為最內層結構，用來預防，由于降壓，外部壓力，拉伸壓力，以及機械高峰荷載而引起的內部壓力層或是軟管的全面或是部分塌陷。它也可以在外部使用，用來保護軟管的外層。3.1.13 阻氣門和壓井管線 choke and kill line靈活軟管的跳線位于節(jié)流管匯和爆破防止器之間。3.1.14 連接頭 connector連接終端配件和臨近管道的用于密封的結構連接器。 連接頭包括連接法蘭，夾具集線器，專屬連接器。設計該配件是用來輔助潛水安裝管線

10、，或者是無潛水安裝操作，既可以在機械設備也可以在水力設備中使用。3.1.15 渡線crossover交叉位于另一已在海底鋪設的管線之上。位于下面的管線也許是鋼管或是另一軟管。渡線的作用是用來防止上方管線過分彎曲，或是擠壓下方管線。3.1.16 技術方法核查報告 design methodology verification report一份由獨立的核查機構作出的評估報告，為某一特定的制造商在先前審查的時候作出，為了確認制造商的設計方案是否合理。核查報告應包括對先前版本不定時的修正和拓展。3.1.17 設計壓力 design pressure包括運轉中的最大和最小壓力值，峰值壓力包括使用位置，真

11、空位置以及靜態(tài)壓力下的關井壓力值。3.1.18 動力學應用 dynamic application軟管是處于循環(huán)荷載和略有偏差的情況下使用。軟管應當承受彎曲周期，拉伸周期，扭轉周期中的最大值。3.1.19 終端部件 end fitting一種用與軟管管體與接頭過度的機械色設計。管道鋪設機在終端部件中結束，這樣可以使軟管與接頭的荷載發(fā)生轉移。3.1.20 魚鱗 fishscaling 在鎧裝層彎轉的過程中，由于彎轉或是錯誤的扭轉變形，而使可拉伸鎧裝層即將脫離其依附層。3.1.21 靈活管線 flexible flowline軟管的一種，全部或是部分位于海床或是埋設與海底之下，靜態(tài)使用。3.1.2

12、2 靈活軟管 flexible pipe是軟管管體與接頭的組合。管體是由復合層組成，形成壓力管線。軟管結構允許其在彎曲壓力不顯著增加的情況下，可以接受較大的偏轉。通常情況下軟管是由金屬層和聚合物合成的復合層，3.1.23 立管 flexible riser用來連接軟管與平臺，浮標或是船臺，海底安裝設施，或是另一平臺。立管可以自由懸浮，束縛在浮標，鏈狀物上，或是環(huán)繞管線。3.1.24 獨立核準機構 independent verification agent由制造商選出的一個獨立組織，可以根據技術文獻，分析報告，試驗結果或是制造商提供的其它信息，核查指示方法或是執(zhí)行情況。該機構也會被要求參與材料

13、資質有關的一些措施和試驗。3.1.25 絕緣層 insulation layer軟管的附加層，為了提高軟管的熱阻隔性質。絕緣層常位于外層拉伸鎧裝層和外鞘之間。3.1.26 中間鞘 intermediate sheath擠塑聚合物層位于內部壓力層和外鞘之間，為了阻隔軟管外部流體進入管內，或是作為抗磨損層。3.1.27 內部壓力鞘 internal pressure sheath聚合物擠塑層為了保證內部流體的完整性。該層是由多層次結構層構成。3.1.28 跳線 jumper短型軟管，用于海底或是海面之上，動態(tài)或是靜態(tài)使用。3.1.29 鋪設角度 lay angle 這個角度是指，螺旋型繞物（例如鎧

14、裝電線）的軸線，與軟管縱軸線的平行線夠成的角度。3.1.30 外鞘 outer sheath聚合擠塑層，為了防止海水滲透，其它外部環(huán)境腐蝕，磨損，機械破壞，以及保護已形成的拉伸鎧裝層的位置。3.1.31 背負型軟管 piggyback兩條軟管每隔一定距離通過夾鉗固定在一起。其中一條或是兩條都可以是軟管。3.1.32 壓力鎧裝層 pressure armor layer鋪設角度接近90度的結構層，可以增強軟管抵抗內部和外部壓力，以及機械高峰載荷。該層同樣在結構上輔助內部壓力鞘，由典型的互鎖金屬結構組成，也許同時還會有扁狀金屬螺線層輔助。3.1.33 品質 quality與特殊要求相一致。3.1.

15、34 質量保證 quality assurance 為了保證材料，產品，或是服務可以滿足特殊要求而制定的一些計劃的，體系的，以及預防性措施。3.1.35 質量控制 quality control通過檢測，測試，或是試驗保證材料，產品，或是符合特定要求。3.1.36 質量程序 quality program為了保證質量而建立文件體系。3.1.37 粗孔 rough bore以構架作為最內層的軟管3.1.38 使用壽命 service life軟管完成其使命的期間.3.1.39 平滑孔 smooth bore以內部壓力鞘作為最內層的軟管3.1.40 酸性介質 sour service軟管的工作環(huán)境

16、的硫化氫含量，超過在設計壓力下由美國腐蝕工程師協(xié)會制定的最小值。3.1.41 靜態(tài)應用 static application軟管使用過程中并不經歷循環(huán)荷載，在正常使用下也不會有偏轉。3.1.42 非腐蝕性環(huán)境 sweet service 軟管的工作環(huán)境的硫化氫含量，低于在設計壓力下由美國腐蝕工程師協(xié)會制定的最小值。3.1.43 拉伸鎧裝層 tensile armor layer該結構層是由螺旋形電線組成，鋪設角度為20度至55度之間，用來支撐全部或是部分的拉伸荷載，以及內部壓力。拉伸鎧裝層是由兩層以相反方向纏繞而成。3.1.44 第三方 third party是有資格對制造商生產過程中的參考數

17、據，結果，過程，試驗，以及資質進行見證，確認，或是證明的獨立的組織3.1.45 扭轉平衡 torsion balance這是通過設計軟管的結構層而是使軟管達到的一種特性，這樣就可以使軸向荷載和壓力荷載不會引起軟管扭曲或是扭轉荷載3.1.46 極限強度 ultimate strength 此標準中的極限強度根據美國實驗材料協(xié)會a370的標準制定3.1.47 靈活無限軟管 unbounded pipe該軟管是由相互分開的靈活聚合物層和金屬層構成，各層之間可以相對移動。3.1.48 視覺檢測 visual examination檢測材料或是工藝上是否有可視的缺陷3.1.49 抗屈強度 yield s

18、trength本規(guī)范中的抗屈強度根據美國實驗材料協(xié)會標準，為0.2%彎曲偏轉強度3.2 符號和縮寫以下是在此規(guī)范中將使用的符號和縮寫api 美國石油協(xié)會asme 美國機械工程師協(xié)會asnt 美國無損檢測協(xié)會astm 美國實驗材料協(xié)會dnv 挪威船級社dsc 是在程序升溫下，測量輸出給樣品與參照物的熱量與溫度關系的一種fat 工廠接受性實驗ga 總布置haz 熱影響區(qū)hic 氫致開裂hv 維克氏硬度測量id 內部直徑iso 國際標準化組織mbr 最小彎曲半徑nace 美國腐蝕工程師協(xié)會nde 無損實驗pa 聚酰胺pe 聚乙烯pvc 聚氯乙烯pvdf聚偏二氟乙烯rao 響應幅度操作員ssc 硫化物

19、應力開裂 s-n 表示應力變化范圍相對與循環(huán)次數的曲線tan 滴定酸數目tfl 通過型管線nus 統(tǒng)一國際標準或是統(tǒng)一編號系統(tǒng)uv 紫外線y材料屈服應力u材料極限應力4 功能要求4.1 概述4.1.1 購買者應規(guī)定對所需軟管的功能方面的要求。購買指導書的格式負載在附件a中。4.1.2對軟管功能要求不僅是購買者的要求，也同樣會影響生產商對軟管的設計，材料選取，生產，以及試驗等方面。4.1.3 如果購買者沒有對軟管的功能作出特別規(guī)定，并且4.1.2并沒有應用，生產商可以認為對軟管沒有特殊要求。4.2 全部要求4.2.1 軟管 生產商對軟管功能的最基本要求應當至少包括如下幾點a.軟管必須是防漏的管線

20、b.軟管不僅可以承受所有設計的負載，也必須承受在這里說定義的負載的組合c.軟管必須具有所規(guī)定的特有功能d.軟管的材料必須適應其所處的環(huán)境e.軟管必須順應此規(guī)范中規(guī)定的腐蝕控制要求4.2.2 接頭制造商使用的接頭必須至少滿足與軟管功能相同的要求，以下這些必須滿足。 a.接頭必須提供一個位于軟管和支撐界面之間的結構界面b.接頭必須提供一個位于軟管和彎曲限制器之間的結構界面，這里所說的彎曲限制器包括彎頭加強件，彎頭限制器和承口，這樣彎曲限制器也應滿足功能需求。4.3 大體設計參數買方應規(guī)定對于產品設計上的特殊要求，這些要求設計4.4和4.6以及以下方面：a.內部直徑b.軟管和接頭的長度以及公差c.使

21、用壽命買方指導在附件a中呈現4.4 內部流體參數4.4.1 概括買方應規(guī)定軟管內部所輸送的流體的參數。買方應提供表1中所列項目的參數。表1中的參數值應分別包括在最小，正常，最大條件下。在軟管的使用壽命期間，其內部將通過的多種流體的參數，買方都應詳細列明。表1內部流體參數 參數 參考 內部壓力 見4.4.2溫度 見4.4.3流體組成成分 見4.4.4服務對象 根據4.4.4 (a)腐蝕性或是非腐蝕性流體描述 流體類型和流體性質流速參數 流速，流體密度，粘度，最小入口壓力，所要求的出口壓力熱參數 流體熱容4.4.2 內部壓力4.4.2.1 以下內部壓力必須詳細規(guī)定a.最大設計壓力b.最小設計壓力4

22、.4.2.2 以下內部壓力可以詳細規(guī)定a. 使用壽命期間運行壓力和壓力分布圖b. 認證機構所要求的，分別在生產地和實地試驗的壓力4.4.3 溫度4.4.3.1 以下溫度必須規(guī)定：a.設計最高溫度b.設計最低溫度在軟管使用壽命期間，運行溫度或溫度分布圖4.4.3.2 設計最高溫度和最低溫度應是軟管使用壽命期間所要經歷的最高和最低溫度。這些設計溫度應至少包含以下幾個方面：a. 運行溫度b. 升壓溫度（循環(huán)的數目和范圍）c. 氣體冷卻影響（時間/溫度曲線）d. 流體熱特征e. 流體特征f. 儲存，運輸，安裝的環(huán)境4.4.4 流體成分 買方應規(guī)定產液，注入液體，以及持續(xù)或是間斷的化學處理（劑量，曝光時

23、間，濃度和頻率）。在對內部流體組成進行的規(guī)定中應當包括以下幾點。a. 所有決定使用環(huán)境的參數，包括硫化氫和二氧化碳的部分壓力，水相的ph值，tan(每astm d664或d974)，和含水量（產水，海水，游離水）b. 氣體，包括氧氣，氫氣，甲烷c. 液體，包括油類和醇類d. 芳香類成分e. 腐蝕性物質，包括細菌，有機酸，含硫成分f. 注入化學物質包括，醇類，抑制腐蝕類，氫氧化物，石蠟，磷，蠟 g. 固體，包括，沙，沉淀物，磷，氫氧化物，蠟，菌膜4.5 外部環(huán)境購買方應規(guī)定還外部環(huán)境的參數。在表2中列出的參數必須考慮。設計水深必須是軟管將會處于的最深深度。表2 外部環(huán)境因素 因素 意見 位置 安

24、裝地點的地理數據水深 設計水深，軟管鋪設地點的變化深度，潮汐變化海水數據 密度，ph值，最高和最低溫度空氣溫度 貯存，安裝，運轉時的最高，最低溫度土壤數據 管道經過的線路中土壤類型，切變強度或是內摩擦角度，海床沖刷摩擦系數，沙波海底附生物 管線長度過程中的數目以及種類冰 冰的堆積最大值，冰山和冰川的漂移陽光暴曬 在運行或是貯藏過程中暴曬的時間長短電流數據 根據水深，方向，以及逆程周期，鋪設地電流現象產生的影響海浪數據 關于最大和最顯著的海浪，周期，波普，散部圖風力數據 根據風向，在海面之上的高度，以及往復周期 4.6 系統(tǒng)需求4.6. 1系統(tǒng)最低要求4.6.1.1 概述4.6.1.1.1 購買

25、方應規(guī)定出項目的系統(tǒng)功能的要求。4.6.1.2，4.6.19，4.6.1.10的要求應有買方規(guī)定。附件a可以參考使用。4.6.1.1.2 購買方也應規(guī)定由制造商提供的文件材料，在8部分中有列出。4.6.1.2 應用定義靈活軟管體系應規(guī)定管線，立管，跳線。靈活軟管應用，必須包括靜態(tài)或是動態(tài)，對于動態(tài)軟管還應包括預測的負載周期，范圍。4.6.1.3 防腐蝕對于軟管防腐蝕的要求應當包含以下幾點a. 接頭內部和外部防腐b. 對于軟管的陰極保護系統(tǒng)c. 電壓保護，電源，電流密度4.6.1.4 隔熱層購買方應當規(guī)定對于軟管散熱和儲熱能力的要求。熱傳導系數必須依據軟管標稱信息，并且必須將軟管本身和外部影響區(qū)

26、分開，例如覆蓋軟管的土壤。4.6.1.5 氣體排氣氣體排氣系統(tǒng)的作用是防止軟管內部的壓力的極度增加。購買方對軟管排氣系統(tǒng)的要求應包括以下幾方：a. 排氣系統(tǒng)的構成b. 允許的氣體透過率c. 對于氣體排氣位置的限制d. 界面的要求e. 氣體監(jiān)視系統(tǒng)4.6.1.6 清管和回收管的要求應當規(guī)定用于清管，回收管或是其它通過軟管的操作時，對于軟管的要求，例如彎曲半徑，端口裝配的轉換。4.6.1.7 抗燃燒性軟管的抗燃燒性應當有所規(guī)定，可參考挪威船級社的抗燃燒試驗（見5.4.6.1.）4.6.1.8 背負管線對于背負的要求應當作出規(guī)定，包括背負線的細節(jié)，以及軟管操作條件。4.6.1.9 連接器用于軟管端口

27、設備的連接的設備必須作出規(guī)定。必須包括最小連接類型，焊接規(guī)定，密封式，以及型號。4.6.1.10 接觸面定義接觸面的信息必須至少包括以下幾方：a. 規(guī)章，編碼，標準 b. 幾何的，尺寸的，以及強加荷載數據c. 購買方提供的安裝服務以及設備d. 購買方提供的引入和連接工具和終端e. 制造商所提供的范圍4.6.1.11 檢測以及條件監(jiān)控對于設計，實施軟管檢測，監(jiān)控，以及環(huán)境評測系統(tǒng)和過程都應當向制造商規(guī)定。4.6.1.12 安裝要求4.6.1.12.1 購買方應當規(guī)定在提供安裝服務時的一些要求。以下是最少的考慮因素，a. 當由購買方提供安裝時，他應當對負荷控制，壓緊荷載，甲板上斜坡的要求，安裝公差

28、，以及港口設施的限制作出規(guī)定。b. 當由制造商安裝時，購買方應當對季節(jié)，環(huán)境，船舶限制，安裝公差，由于沖突活動所造成的限制，安裝范圍（包括挖溝壕，掩埋，測試，檢測，調查，文件材料）4.6.1.12.2購買方對于軟管的可恢復性，和可重復利用性的要求也應作出規(guī)定。4.6.1.13 通過熱化學反映清潔購買方應就與通過熱化學反映進行清潔的相關參數進行規(guī)定，至少應包括以下幾：a. 流速b. 壓力變化c. 最大熱輸出d. 化學合成物4.6.2 管線參數購買方應將其對管線（或是靜態(tài)跳線）的設計或是分析的要求，向制造商作出規(guī)定。除了第五部分的內容，表格三也應考慮。表三 管線參數 參數 細節(jié) 管線路徑 勾畫路線

29、，地形學，海床/土壤條件，阻礙，以及安裝設備和管線引導和幫助 推薦幾何引導，i-導管，j導管，以及管線安裝時要通過的承口保護要求 挖壕，巖石傾瀉，軟墊，在管線長度內的延伸保護，沖擊荷載，拖網承載，掉落物，以及錨在海床上的穩(wěn)定性 允許范圍內的移動舉起彎曲 制造商考慮設計時的規(guī)范交叉要求 管線交叉（靈活或是僵硬），包括以及安裝的軟管或是輸氣管道管線附屬物 彎曲限制器，夾鉗，附著方式載荷狀況 每年進行安裝，正常和非正常操作的幾率。意外荷載事件的規(guī)范 4.6.3 立管參數購買方對其所需立管（或者是動態(tài)跳線）的設計和分析的要求也必須向購買方說明。除了第五部分的相關規(guī)定為，表4也應當考慮。表4 立管參數

30、參數 細節(jié) 立管結構 對于結構需求的規(guī)定，包括描述（低彎度s形，波抖） 設計以及構成。對于結構的選擇，或是對于特殊結構的穩(wěn)定性的確定。連接系統(tǒng) 上支座，下支座系統(tǒng)，包括快速斷開系統(tǒng)，浮標斷開系統(tǒng)，連接角度，位置公差管道連接 彎曲加強器，浮標等，以及連接方法連接船舶的數據 連接漂泊船的數據包括以下幾方：a. 船舶數據，尺寸，草圖以及類似數據b. 靜態(tài)偏差c. 第一（右前斜位）或第二命令運動d. 船舶運動相位角e. 船舶運動參考點f. 錨泊系統(tǒng)接口數據g. 位置公差沖突要求 對于可能的沖突區(qū)域的規(guī)定，包括其它立管，錨泊線，平 臺圓柱，浮動碼頭，油輪龍骨等等，規(guī)定可以承受的干擾 碰幢荷載情況 確定每

31、年的安裝的可能性，常規(guī)與非常規(guī)操作，規(guī)定偶然 荷載事件和每年的可能性 5. 設計要求5.1 荷載和荷載效應5.1.1 概括軟管的設計是依據購買商所提供的信息（見附件a），參考第四部分的需求。所有相關信息必須在設計前提中明確規(guī)定，（見8.2）包括設計荷載事件。設計荷載的分析結果都必須包括在設計荷載報告中（見8.3）。5.1.2 荷載等級的定義5.1.2.1 荷載可以分為功能，外部環(huán)境，或是偶然，定義如下a. 功能荷載是指在操作過程中所有作用于軟管上的荷載，包括在靜水中所有作用于軟管上的荷載，除風，浪，以及電流荷載b. 環(huán)境荷載包括外部環(huán)境因素c. 偶然荷載是由于偶然事件引起的荷載分類和次分類在專

32、欄5中列出5.1.2.2 設計荷載事件必須進行分析，例如可適用性，功能，環(huán)境，偶然事件荷載對軟管產生影響。見api推薦操作17b，對于荷載的分析技術的指導。5.1.3 荷載組合和荷載狀態(tài)5.1.3.1 軟管的設計必須符合荷載組合的規(guī)定要求。在5.1.2.2中規(guī)定的所有作用于軟管的荷載都必須作出評估。在時間，空間上變化多樣的荷載，除了環(huán)境和土壤條件必須分析外，軟管體系產生的荷載影響也應進行分析。5.1.3.2 必須分析的軟管設計荷載狀態(tài)包括，安裝，常規(guī)操作（周期性的和極端的）。非常規(guī)操作，和工廠認可試驗。荷載組合必須根據表5，表6作出規(guī)定。荷載組合每年可能出現的可能性低于10-4 時，可以忽略不

33、計。工廠接受試驗的荷載組合必須由制造商根據工廠認可試驗過程進行。 前面所說的可能性應與表5底部注釋相結合。5.1.3.3 設計檢驗必須在購買商和制造商規(guī)定的任何臨時條件下進行。例如荷載條件設計的檢驗必須依據同一設計標準，表6中有所規(guī)定。5.1.3.4 不同的荷載組合的同時發(fā)生必須在制造商的前期設計中（見8.2）?？赡艿暮奢d分類或是次分類可以由購買商依據項目的特殊條件自行規(guī)定。與意外或是安裝有關的事件應由購買方作出規(guī)定。（見表3和4）當購買者沒有對可能性作出規(guī)定，制造商應提出對于一些單獨情況的概率。5.1.3.5 分析設計荷載試驗，應當根據5.1.2.2和表6中規(guī)定的荷載狀態(tài)。5.1.4 設計荷

34、載效應5.1.4.1 軟管設計中，制造商可以對壓差的效應作出解釋。當外部靜液壓力包含在了設計內部壓力中，此時制造商必須對給出的設計內部壓力所處的水深做出規(guī)定。這必須在軟管制造中做出規(guī)定（見10.1）5.1.4.2 水動力荷載效必須由經過驗證的和備有證明文件的方法為依據，這些方法解釋了海水動力和不同環(huán)境現象的相互作用?？蓞⒖糰pi推薦方法17b對于分析方法作出了指導。5.1.4.3 對于軟管的疲勞分析，軟管使用期間的荷載分布必須有一定的方法，這些方法包括軟管的荷載參數?？梢越邮艿暮唵蔚姆椒ㄊ呛奢d分布的結果可以被證明是保守的。5.1.4.4 任何偶然荷載和組合荷載都會對軟管造成損傷，或是導致使用時

35、的不適。荷載事件包括偶然荷載（例如，由于拋錨線或是推進器故障引起的位移）但并沒有違反表6的要求，表6定義了荷載事件的安全極限。根據表6有些荷載事件也許并不容易分析（例如，火災或是爆炸）在這些情況下，必須通過試驗確定它在由偶然荷載引起的其它限制時，安全工作的時間。5.2 管線設計方法5.2.1 無論是最初版本還是修正版本，軟管設計方法必須經過獨立的核查機構進行核實。為了進行設計方法的核實所需提交的文件應當至少包括以下幾個方面：a. 描述理論基礎，包括設計報告所需軟管參數的計算過程，在8.4中所做規(guī)定。b. 軟管層和組成成分的計算方法c. 通過首次試驗核實理論依據。核實內容必須包括軟管各個結構層的

36、功能。對于非關鍵層，例如防磨層，在不會影響其它層的壓力數據的可信性的情況下可以采取簡單的保守分析方法。d. 應力集中因素的文件依據可以用與研究鋼制材料，包括在接口接觸面上或是接觸面內部的應力集中，在夾緊附件上，以及由于與堅硬接觸面接觸，制造公差，由于荷載引起的裂縫e. 制造和設計公差，制造引起的應力，焊縫，以及其它會影響結構功能的因素f. 有關使用方法的文件必須根據5.3.4的需求為依據5.2.2 獨立的核查機構必須復核和評估設計方法，以便建立它所適宜的應用范圍。獨立的核查機構必須發(fā)布一個描述設計方法在適用方面限制的認證和報告。認證書必須包含在制造商設計報告中（見8.4），設計方法檢驗的報告必

37、須可以提供給購買方，以便核查。5.2.3 設計方法必須對各層的磨損，腐蝕，制造過程，尺寸變化，漸變，以及老化（由于機械老化，化學降解，熱降解）等問題進行解釋。除非軟管的設計以文件形式說明軟管不會受到這些影響。5.2.4 必須表明在允許范圍內的尺寸變化不會改變表6中所示軟管數值的3%。5.2.5 計算軟的金屬層管厚度時必須包括使用期間允許的磨損率，和腐蝕率。5.2.6 如果軟管設計超出了以往經過認證的設計范圍，這時必須通過充分的前期試驗來驗證這種設計方法，并且獲得經過獨立機構認證的修正版設計方法檢驗報告。前期試驗必須驗證這一超出原驗證范圍的設計元素是否滿足需求。參見 api 17 b，試驗執(zhí)行和

38、推薦的試驗步驟。 5.3 軟管結構設計5.3.1 設計標準5.3.1.1 軟管各層必須符合表6的設計標準，符合這部分的規(guī)定。5.3.1.2 內部壓力鞘的使用必須同事考慮可以接受的最大蠕變和聚合體材料的最大張力，以5.3.2.1為依據。5.3.1.3 內部構架的使用必須以5.3.1.4為依據，考慮表6的三個水深。制造商必須計算構架和鎧裝層的彎曲損壞模型，并且必須由分析師確定軟管層滿足設計要求。構架的靜水爆破計算可以根據壓力鎧裝層所提供的支撐。這個計算方法必須文件化。5.3.1.4 壓力和拉伸鎧裝層的必須根據一下公式計算：使用=壓力/構造形成力公式中的壓力是指實際層的計算壓力。壓力計算必須通過5.

39、2.1中的設計方法進行計算，并符合5.3.2的設計要求。計算值必須包括動力荷載，并且依據軟管層的平均壓力。平均壓力的計算必須依據將軟管的所有壓力平均分配在各層上。構造形成力必須是抗屈強度，或是材料最終拉力的0.9被，設計時需要的抗屈值或是最終強度值必須是平均值減去文件中試驗數據的兩個標準偏差，或是供應商提供的最小數值。5.3.1.5 外層鞘的計算方法必須依據可以承受的最大張力，根據5.3.2.2的要求5.3.1.6 儲存時的最小半徑必須通過計算作為滿足表6的最小半徑。當彎曲半徑需要引起內鎖層的鎖定時，必須通過計算。儲存的最小彎曲半徑必須至少為引起鎖定的最小半徑的1.1倍。5.3.1.7 對于靜

40、態(tài)使用時（在全部荷載的情況下）運行的最小半徑必須至少儲存時最小半徑的1倍。對于動態(tài)應用時（在全部荷載的情況下）最小半徑必須為儲存時最小半徑的1.5倍。當出現偶然荷載時的非正常操作，以及正常操作，對于動態(tài)應用時使用時最小半徑的安全參數可以從1.5降低至1.25。5.3.1.8 疲勞壽命的計算必須根據5.3.4的要求。預期的疲勞壽命必須至少為使用壽命的10倍。通過腐蝕分析必須確保由于腐蝕引起的材料脫落，不會造成使用參數在全部荷載的情況下，超過本章規(guī)定的標準。5.3.1.9 以可靠性為基礎的設計可以作為選擇性設計方法。所有與可靠性設計相關的設計標準都必須考慮。必須證明通過這種方法達到的安全等級不低于

41、本規(guī)范規(guī)定的設計方法。5.3.2 對于軟管層的設計要求5.3.2.1 內部壓力層5.3.2.1.1 內部壓力層至少分析以下荷載事件a. 最重要的內部壓力組合，溫度，運行的最小半徑，以及聚合物的條件b. 在環(huán)境溫度下，和儲存的最小半徑條件下水壓試驗壓力5.3.2.1.2 必須分析相關的循環(huán)荷載的影響，例如滯后，松弛，收縮，增塑劑的丟失，液體擴散，液體被高分子基質吸收。至少要包括以下幾點：a. 由于增強層缺口連接造成的蠕變b. 來自軟管內部和軟管環(huán)空的液體的壓力和溫度c. 來自于構架和鎧裝層的接觸壓力d. 由于軟管彎曲引起的張緊，軸向拉伸和壓力，扭轉，徑向膨脹5.3.2.1.3 測量內部壓力層壁厚

42、的方法必須通過文件化的試驗或是實地經驗進行確認，并且要至少與以下要求一致：a. 在彎曲至運行時的最小半徑時，壁厚的計算中應用壓力層的金屬絲的縫隙的數值時，必須是最大縫隙，并且對制造誤差作出解釋b.分析必須解釋由于彎曲至運行的最小半徑（水壓試驗的最小儲存半徑）引起的聚合物層變薄，由于厚度變動引起的應力集中，塑性減弱造成的影響，膨脹以及材料性質的老化，制造的誤差，聚合物材料的蠕變，以及接頭處的軟管末端5.3.2.1.4 制造商必須通過分析表明材料的最小機械屬性，持力層的最大間隙，以及最大設計溫度和壓力，不會因為聚合物的蠕變間隙從而引起鄰近金屬層的故障。5.3.2.1.5 對于動態(tài)應用，制造商必須通

43、過文件化的試驗數據證實由于缺口靈感度和應力集中因素所導致的裂紋萌生，不會出現在內部壓力層的材料上。這并不應用于用于多樣的內部壓力層結構的犧牲層上。5.3.2.2 外護套對于外護套的設計必須對對以下情況境況負責，軟管的彎曲產生的影響，軸向拉伸和壓縮，扭轉荷載，外部和環(huán)空壓力，安裝荷載，磨損，以及來自附件的局部荷載。5.3.2.3 中間層如果中間層的設計是為了防止環(huán)空的液體泄漏出該層，或是海水進入該層，此時對該層的設計必須符合5.3.2.1的要求。對于動態(tài)應用，中間層必須能夠承受由于鄰近層的相對運動造成的摩擦。避免由于彎曲造成的褶皺或是裂紋。5.3.2.4 內部構架對于內部構架的設計要對以下要求負

44、責：a. 發(fā)生瓦解的最小的規(guī)定內部壓力和最大外部壓力，以及最大橢圓度。外部壓力為作用于內部壓力層外部的壓力或是當該壓力超過了外部壓力時，為最大環(huán)空壓力b. 構架條狀位置的疲勞c. 由于彎曲引起的壓力沿構架條狀位置的裂縫。對構架的設計要避免裂縫的出現d. 由于熱膨脹和收縮引起的荷載，并且/或者內部壓力層膨脹e. 腐蝕和侵蝕5.3.2.5 壓力鎧裝層對于壓力鎧裝層的設計必須滿足環(huán)向應力的要求，并且要負責對金屬線之間的間隙的控制以及防止連鎖的丟失。5.3.2.6 拉力鎧裝層5.3.2.6.1 拉力鎧裝層的設計必須滿足需要的軸向強度。設計要滿足任何扭轉性質的要求，控制金屬線之間的間隙，以及環(huán)向應力，尤

45、其是對于沒有壓力鎧裝層的管線。5.3.2.6.2 完整的管線結構設計必須使扭轉平衡以及壓縮強度的性質復合功能要求。5.3.2.7 附加層5.3.2.7.1 隔熱層的設計必須符合5.4.3的要求5.3.2.7.2 防磨層的設計必須滿足6.1.2.6的要求，并且不得充當密封層。由于防磨層的局部破壞引起的拉伸層附加壓力，必須要進行評估并且作為偶然荷載事件進行文件記錄。5.3.2.7.3 附加外部保護層，無論是聚合物或是金屬材質，對其設計依據制造商規(guī)定的設計條件，必須要防止外部破壞或是出現在外層上的磨損。5.3.3 接頭 5.3.3.1 接頭的設計必須為軟管提供可靠的終端，在其使用壽命期間如泄漏，結構

46、變形，或是脫離金屬線或是擠塑層等情況都不得發(fā)生，考慮所有的相關因素包括收縮，蠕變，老化，以及壓力影響。對于接頭的設計方法必須文件化，必須通過文件化的試驗和分析進行確確認。設計方法要對制造誤差作出解釋。設計要對來自于接頭連接的臨近附件的荷載支撐作出解釋，包括彎曲加強件。5.3.3.2 接頭的設計必須保證接頭與內部壓力層和外層的接頭的密封性。接頭設計的壓接/密封機制必須保證由于使用期間的對接頭的拉力和接頭密封環(huán)的安裝引起的復合強度，不會引起護套的故障。5.3.3.3 在進行接頭設計時，構架相對于接頭的軸向位移必須進行機械限制。5.3.3.4 考慮到物理上可能的看荷載組合，以下設計要求必須應用在接頭

47、的承壓部件上：t n*ye n*y其中，t表示拉伸環(huán)向壓力，e表示等效應力（馮米塞斯或是斯卡），n代表可利用參數，如表7所列5.3.3.5 對于動態(tài)應用的疲勞壽命的計算必須根據5.3.4的要求。預期的疲勞壽命必須是使用壽命的10倍。5.3.3.6 對于接頭材料的選擇必須根據第六部分的要求。5.3.4 使用壽命分析5.3.4.1 使用壽命靜態(tài)應用5.3.4.1.1 對于軟管使用壽命的分析必須根據第6部分的規(guī)定，通過文件記錄使用期間軟管材料的性質。對于金屬材料使用期間的最小強度，對于聚合材料只用期間破裂處的最小拉伸率，都必須在設計計算時應用。至少要分析以下內容：a. 蠕變，尺寸的改變（收縮，膨脹）

48、，以及在操作環(huán)境下應變造成的損壞。b. 對于金屬組件的腐蝕和侵蝕5.3.4.1.2 要考慮到靜態(tài)使用的軟管環(huán)空金屬構件受到其浸泡環(huán)境中鹽度和氧氣的侵入速率對其的腐蝕影響。通過確定鹽度和氧氣侵入速度，可以考慮到外層和隔離層使用時的具體表現。5.3.4.1.3 對于非酸性環(huán)境使用的情況必須要根據5.3.1，至少要考慮一下內容：a. 對聚合物層老化的最低限制的標準。制造商規(guī)定出特殊的標準b. 壓力鎧裝層和拉伸鎧裝層的局部或是整體腐蝕導致使用參數增加至0.85。此項評估是根據6.2.4.3.1的敘述得來。5.3.4.1.4 對于在酸性環(huán)境下使用的情況必須根據以下條件確定，并根據5.3.1的要求 a.

49、根據5.3.4.1.3 對使用壽命進行評估b. 設計必須要與6.2.4.2的要求保持一致5.3.4.2 使用壽命動態(tài)應用5.3.4.2.1 對于動態(tài)應用，必須根據5.3.4.3的要求。除此之外，還要對壓力和拉伸鎧裝層進行疲勞分析，以此考慮到動態(tài)應用時，可能引起故障的所有機械和動力影響。至少要考慮磨損，老化，由于腐蝕引起的材料降級，潤滑劑的降級或是流失等因素。5.3.4.2.2 對于酸性環(huán)境中，如果硫化氫的含量超過了nace的要求時，動態(tài)應用必須根據5.3.4.2.5的要求。否則要根據5.3.4.2.4的要求。5.3.4.2.3 軟管所使用的鋼絲在低硫化氫的條件下會對疲勞敏感，對于動態(tài)應用時，水中的硫化氫和交變應力的組合影響必需根據6.2.4.5（c）進行評估。5.3.4.2.4 非酸性環(huán)境使用的使用壽命必須根據以下條件確定，符合5.3.1的要求：a. 根據5.3.4.1.3對于靜態(tài)應用的評估b. 根據6.2.4.5的數據，對壓力和拉伸鎧裝層進行評估c. 該評估的關鍵是隔水管環(huán)空排放至大氣，以及密封性。對于環(huán)境的預測必須同時考慮到由于二氧化碳和水的腐蝕導致的金屬絲的滲透以及消耗。氧氣通過排氣系統(tǒng)的滲透必須包括在內。使用期間環(huán)空沖水量也要進行計算。5.3.4.2.5 酸性環(huán)境下使用時必須