海底管道用金屬撓性管檢驗指南2018

指導(dǎo)性文件

GUIDANCENOTES

GD01-2018

中國船級社

海底管道用金屬撓性管檢驗指南

2018

生效日期：2018年2月1日

北京

海底管道用金屬撓性管檢驗指南目錄

目錄

第1章總則..................................................................-1?

第1節(jié)一般規(guī)定.......................................................-1-

第2節(jié)檢驗與發(fā)證.....................................................-1-

第3節(jié)定義與縮寫.....................................................-2-

第4節(jié)接受標(biāo)準(zhǔn).......................................................-8-

第2章設(shè)計圖紙審查........................................................-9-

第1節(jié)一般規(guī)定.......................................................-9-

第2節(jié)功能要求.......................................................-9-

第3節(jié)環(huán)境條件.......................................................-9-

第4節(jié)載荷工況.....................................................-10-

第5節(jié)設(shè)計方法.....................................................-12-

第6節(jié)設(shè)計準(zhǔn)則.....................................................-13-

第7節(jié)材料選擇.....................................................-15-

第8節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計.....................................................-16-

第9節(jié)使用壽命分析.................................................-19-

第10節(jié)系統(tǒng)設(shè)計....................................................-19-

第3章材料檢驗............................................................-24-

第1節(jié)材料性能要求.................................................-24-

第2節(jié)材料性能試驗.................................................-27-

第3節(jié)原材料質(zhì)量控制...............................................-29-

第4章原型試驗............................................................-31-

第1節(jié)一般規(guī)定.....................................................-31-

第2節(jié)標(biāo)準(zhǔn)試驗.....................................................-32-

第3節(jié)特定試驗.....................................................-33-

1

海底管道用金屬撓性管檢驗指南目錄

第4節(jié)特性描述試驗及其他試驗......................................-36-

第5章制造檢驗.............................................................-37-

第1節(jié)質(zhì)量保證要求..................................................-37-

第2節(jié)骨架層.........................................................-37-

第3節(jié)聚合物擠塑層................................................-38-

第4節(jié)抗壓/抗拉鎧裝層..............................................-39-

第5節(jié)保溫層.........................................................-40-

第6節(jié)端部配件......................................................-40-

第7節(jié)需要驗證的工藝................................................-42-

第8節(jié)制造公差......................................................-43-

第9節(jié)修補...........................................................-44-

第10節(jié)工廠接受試驗.................................................-44-

第11節(jié)標(biāo)識..........................................................-45-

第6章儲存、運輸與安裝檢驗................................................-46-

第1節(jié)儲存...........................................................-46-

第2節(jié)運輸...........................................................-46-

第3節(jié)安裝檢驗....................................................-47-

第4節(jié)預(yù)調(diào)試和調(diào)試................................................-47-

第7章在役檢驗.............................................................-50-

第1節(jié)一般要求....................................................-50-

第2節(jié)初次檢驗....................................................-50-

第3節(jié)年度檢驗....................................................-50-

第4節(jié)換證檢驗....................................................-51-

第5節(jié)檢驗結(jié)果的處理..............................................-51-

第8章回收、再利用及棄置..................................................-53-

第1節(jié)一般規(guī)定......................................................-53-

第2節(jié)回收...........................................................-53-

2

海底管道用金屬撓性管檢驗指南目錄

第3節(jié)再利用........................................................-54-

第4節(jié)棄置..........................................................-56-

附錄A圖紙資料.............................................................-57-

A.1特征資料..........................................................-57-

A.2狀態(tài)資料..........................................................-58-

A.3檢測機構(gòu)及人員資質(zhì)..............................................-58-

附錄B外部檢查............................................................-59-

B.1一般要求........................................................-59-

B.2撓性管的外部檢查................................................-59-

附錄C內(nèi)部腐蝕與老化監(jiān)測.................................................-60-

C.1一般要求........................................................-60-

C.2環(huán)空監(jiān)測方法....................................................-60-

附錄D全面檢查.............................................................-61-

D.1一般要求........................................................-61-

D.2全面檢查的方法..................................................-61-

D.3合于使用評價....................................................-62-

3

海底管道用金屬撓性管檢驗指南第1章總則

第1章總則

第1節(jié)一般規(guī)定

1.1.1一般要求

1.1.1.1本指南為海底管道用金屬撓性管的檢驗提供依據(jù)。

1.1.1.2對于含有撓性管的海底管道系統(tǒng)，撓性管部分應(yīng)符合本指南及接受標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)

定，撓性管以外的部分應(yīng)符合本社海洋工程規(guī)范及業(yè)主規(guī)定的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的適用要求。

1.1.1.3對于主管機關(guān)的有關(guān)要求，也應(yīng)予以滿足。

1.1.2適用范圍

1.1.2.1本指南適用于靜態(tài)的海底管道用撓性管。水下?lián)闲钥缃庸芸蓞⒄毡局改系倪m

用要求。

1.1.2.2本指南適用于生產(chǎn)、外輸、注入管道用的撓性管，但不適用于節(jié)流壓井用途。

1.1.2.3本指南適用于輸送酸性和非酸性介質(zhì)的撓性管，介質(zhì)可包含油、氣、水和化學(xué)

注劑。

1.1.2.4本指南適用于鎧裝層為金屬材料的非粘結(jié)撓性管（以下簡稱撓性管）。鎧裝層

為非金屬材料的非粘結(jié)撓性管，具體要求可參考APIRP17B（2014）附錄HCompositeArmor

forUnbondedFlexiblePipe。粘結(jié)撓性管可參考APISpec17K的相關(guān)要求。

1.1.2.5本指南不包括撓性管的附屬部件，可參考APISpec17L1/APIRP17L2,或其

他API標(biāo)準(zhǔn)。

113等效與免除

1.1.3.1與本指南要求（包括接受標(biāo)準(zhǔn)的要求）不一致的設(shè)計規(guī)定，可予以接受以替

代本指南的相應(yīng)要求，其條件是以書面文件證明或表明其至少與本指南要求具有同等的安

全水平，并經(jīng)合同各方及本社同意。

1.1.3.2對于具有新型結(jié)構(gòu)和新穎特性的撓性管，如應(yīng)用本指南的任何規(guī)定可能嚴(yán)重

妨礙對其特性的應(yīng)用或結(jié)構(gòu)的使用時，經(jīng)本社同意，可免除該規(guī)定。

1.1.4風(fēng)險評估的應(yīng)用

1.1.4.1如果業(yè)主、作業(yè)者、制造方或其他機構(gòu)欲通過風(fēng)險評估對撓性管進(jìn)行設(shè)計、制

造或操作，經(jīng)本社對其風(fēng)險評估文件進(jìn)行審核認(rèn)為滿意之后，則風(fēng)險評估中采用的風(fēng)險控制

方案及措施可代替本指南的全部或部分規(guī)定。

第2節(jié)檢驗與發(fā)證

1.2.1一般要求

1.2.1.1經(jīng)業(yè)主或其代理人申請，本社將作為檢驗方依據(jù)本指南和/或業(yè)主規(guī)定的適用

規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，對用于海底管道的撓性管進(jìn)行發(fā)證檢驗和鑒證檢驗，確認(rèn)合格后，可簽發(fā)相應(yīng)

的證書及檢驗文件。

1.2.1.2按本指南規(guī)定完成檢驗后的撓性管，如需作重大變更時，申請人應(yīng)及時通知

本社并取得相應(yīng)認(rèn)可。

1.2.1.3為保證對撓性管順利、及時地進(jìn)行檢驗，申請人應(yīng)提供適當(dāng)?shù)臋z驗條件，包

括抵達(dá)檢驗地點的交通工具和其他方便。

1

海底管道用金屬撓性管檢驗指南第1章總則

1.2.2證件簽發(fā)

1.2.2.1由本社驗船師按照本指南第2章、第3章（適用時）、第4章的規(guī)定，以及

本社《鋼質(zhì)海船入級規(guī)范》中產(chǎn)品認(rèn)可的相關(guān)要求，通過對海底管道用撓性管的產(chǎn)品設(shè)計

圖紙審查、原型試驗和現(xiàn)場審核（如適用），確認(rèn)滿足本指南要求后，可由本社簽發(fā)相應(yīng)

的認(rèn)可證書和/或檢驗文件。

1.2.2.2由本社驗船師按照本指南第2章至第5章的規(guī)定，通過對海底管道用撓性管的

逐件或逐批檢驗，確認(rèn)滿足本指南和/或其他接受標(biāo)準(zhǔn)要求后，本社可簽發(fā)《海上固定設(shè)施

產(chǎn)品檢驗證書》和/或檢驗文件。

1.2.2.3對于新建的含撓性管的海底管道系統(tǒng)，按照本指南第2章至第6章的規(guī)定和

本社海洋工程規(guī)范及業(yè)主規(guī)定的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的適用要求，經(jīng)本社驗船師檢驗合格后，本社可

簽發(fā)《海上設(shè)施符合證書》和/或檢驗文件。

1.2.2.4對于在役的含撓性管的海底管道系統(tǒng)，由本社驗船師按照本指南第7章的規(guī)

定和本社海洋工程規(guī)范及業(yè)主規(guī)定的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的適用要求，經(jīng)檢驗合格后，本社可簽發(fā)

《海上設(shè)施符合證書》和/或檢驗文件。

1.2.2.5對于已獲得本社簽發(fā)符合證書的含撓性管的海底管道系統(tǒng)，應(yīng)接受本指南第7

章規(guī)定的年度檢驗。經(jīng)本社檢驗后認(rèn)為該系統(tǒng)繼續(xù)滿足要求，則在符合證書上簽證，該符合

證書將繼續(xù)有效。

1.2.2.6對于已獲得本社簽發(fā)符合證書的含撓性管的海底管道系統(tǒng)，從獲得《海上設(shè)施

符合證書》起，在證書有效期到期前，應(yīng)按照本指南第7章，進(jìn)行一次換發(fā)證書的檢驗，經(jīng)

檢驗合格后，可簽發(fā)新的證書和/或檢驗文件。

1.2.2.7對于由業(yè)主或其代理人申請回收再利用或棄置的撓性管，由本社驗船師按照本

指南第8章中的規(guī)定，經(jīng)檢驗合格后，可簽發(fā)相應(yīng)的證書和/或檢驗文件。

1.2.3保持證件有效的條件

1.2.3.1凡遇下列情況之一，本社簽發(fā)的證件即自行失效：

（1）當(dāng)作業(yè)者在規(guī)定的范圍內(nèi)未遵守?fù)闲怨艿牟僮饕?guī)程，致使該系統(tǒng)遭受重大損壞時；

（2）未按期履行本指南規(guī)定進(jìn)行各種檢驗時；

（3）當(dāng)發(fā)現(xiàn)撓性管道系統(tǒng)出現(xiàn)與本指南的要求相背的嚴(yán)重缺陷，而申請人或作業(yè)者未

報告本社且未進(jìn)行必要的改進(jìn)時；

（4）凡撓性管道系統(tǒng)發(fā)生損壞、改建、修理或重大更換，以及變換輸送介質(zhì)或輸送條

件有重大改變，而未申請本社進(jìn)行檢驗和認(rèn)可時。

第3節(jié)定義與縮寫

1.3.1定義

1.3.1.1本指南中所用定義如下：

（1）撓性管flexiblepipe

也稱柔性管或復(fù)合軟管，指撓性管管體和端部配件的組合體，其中管體各層由不同材料

（通常為金屬和聚合物材料）組成，可發(fā)生較大的撓度變形。

（2）粘結(jié)撓性管bondedflexiblepipe

金屬加強層被粘結(jié)在聚合物中的撓性管。管體中也包含編織材料?，作用為增加整管結(jié)構(gòu)

強度或分隔聚合物層。

(3)非粘結(jié)撓性管unbondedflexiblepipe

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海底管道用金屬撓性管檢驗指南第1章總則

由單獨的非粘結(jié)的聚合物和螺旋纏繞的增強層組成的撓性管，各層之間可以發(fā)生相對運

動。

(4)粗糙管roughbore

最內(nèi)層為骨架層的撓性管。

(5)光滑管smoothbore

最內(nèi)層為內(nèi)壓密封層的撓性管。

(6)骨架層carcass

互鎖的金屬結(jié)構(gòu)。通常應(yīng)用在撓性管的最內(nèi)層(帶有內(nèi)骨架層的撓性管通常稱作粗糙管)，

其作用為防止內(nèi)壓密封層或整管發(fā)生壓潰，該壓潰可能是由于整管卸壓、外壓、抗拉鎧裝層

產(chǎn)生的向內(nèi)擠壓力或外部機械擠壓載荷(如張緊器)等導(dǎo)致的。骨架層也可用在撓性管外層，

用于保護(hù)撓性管免于外部磨損。

(7)內(nèi)壓密封層internalpressuresheath

確保內(nèi)部流體密封的聚合物擠塑層。該層可由多層組成，但不包含犧牲層。

(8)抗壓鎧裝層pressurearmorlayer

撓性管的結(jié)構(gòu)層，通常是由有互鎖功能的金屬鋼絲纏繞而成，也可以由扁平鋼帶螺旋纏

繞而成，一般纏繞角度接近90°。主要作用是為撓性管提供抵抗內(nèi)壓、外壓和機械擠壓的

能力。對內(nèi)壓密封層起到支撐作用。

(9)抗拉鎧裝層tensilearmorlayer

撓性管的結(jié)構(gòu)層，由金屬鋼絲螺旋纏繞而成，纏繞角度一般在20。?55。之間，一般為

正反兩層鋼絲纏繞?？估z裝層的作用主要是承受拉力載荷，也可承受內(nèi)壓載荷。

(10)保溫層insulationlayer

撓性管的附加層，用于提高保溫性能，一般位于抗拉鎧裝層和外包覆層之間。

(11)中間包覆層intermediatesheath

位于內(nèi)壓密封層和外包覆層之間的聚合物擠塑層，用于：

(a)在光滑管中用于阻隔外部流體：

(b)耐磨;

(c)阻隔外部流體進(jìn)入保溫層，避免保溫層吸水和蠕變，從而避免整管熱交換系數(shù)的

降低；

(d)當(dāng)外包覆層破裂導(dǎo)致中間包覆層外部的環(huán)空進(jìn)水后，作為阻隔層避免內(nèi)部環(huán)空進(jìn)

水。

(12)而寸磨層antiwearlayer

非金屬層，由擠塑的熱塑性鞘或帶子螺旋纏繞而成，通常用于減少相鄰結(jié)構(gòu)層之間的磨

損。

(13)防屈曲層antibucklingtape

一般由聚合物、編織物、纖維或其他能夠起到緊固作用的材料構(gòu)成。該層一般纏繞在抗

拉鎧裝層的外面，緊固/擠壓內(nèi)層的扁鋼/鋼帶，防止其發(fā)生徑向的鳥籠屈曲變形。

(14)環(huán)空annulus

位于兩個擠塑層之間的空間區(qū)域，如內(nèi)壓密封層和外包覆層之間，在端部配件處會進(jìn)行

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海底管道用金屬撓性管檢驗指南第1章總則

密封。滲透到環(huán)空中的氣體和液體通?？梢宰杂傻牧鲃雍突旌稀?/p>

(15)外包覆層outersheath

聚合物的擠塑層。用于保護(hù)撓性管，防止海水進(jìn)入內(nèi)部，也防止其他的外部破壞，如腐

蝕、沖蝕或其他機械損壞。該層可以由若干子層組成。

(16)爆破環(huán)burstdisk

設(shè)計位于外包覆層上的薄弱點，在外包覆層上的局部減小厚度。當(dāng)環(huán)空內(nèi)的壓力超過一

個特定值，該爆破環(huán)即破裂。

(17)端部配件endfitting

撓性管各層的結(jié)構(gòu)終端，在撓性管和連接器之間傳遞載荷，且對內(nèi)外流體起密封作用。

(18)附屬部件ancillarycomponents

指附在撓性管上，為了實現(xiàn)如下一個或多個功能的部件：

(a)控制撓性管的形態(tài)：

(b)在撓性管和臨近結(jié)構(gòu)之間提供結(jié)構(gòu)過渡；

(c)避免過度彎曲；

(d)將其他結(jié)構(gòu)件連接到撓性管上，或?qū)闲怨苓B接到另外的結(jié)構(gòu)或法蘭上，或針對

撓性管的特有連接器(如螺栓、螺母和卡箍等)；

(e)為保護(hù)或修復(fù)撓性管；

(f)在I形套管/J形套管內(nèi)壁與撓性管之間提供一個密封空間(避免其內(nèi)的海水腐蝕

抑制劑流出)。

(19)彎曲限幅器bendlimiter

任何用于限制撓性管彎曲的裝置，包含彎曲限制器、彎曲加強器和喇叭口等。

(20)彎曲限制器bendrestrictor

對撓性管彎曲進(jìn)行剛性約束的裝置。當(dāng)撓性管的曲率半徑達(dá)到某最小值即發(fā)生鎖死，以

防止其過彎。

(21)彎曲加強器bendstiffener

附屬錐形部件，通常連接在端部配件或支撐構(gòu)件上，用于局部逐漸增加撓性管的彎曲剛

度，使撓性管的彎曲應(yīng)力和曲率在可接受范圍內(nèi)。

(22)喇叭口bellmouth

導(dǎo)向套管的端口，為喇叭口形狀，用于防止撓性管的過度彎曲，使撓性管與套管光順過

渡地接觸。

(23)連接器connector

在端部配件和相鄰管道系統(tǒng)之間提供一個密封的結(jié)構(gòu)連接裝置。連接器包含螺栓法蘭、

夾轂和其他連接器。這些連接器也可以通過機械或是液壓設(shè)備由潛水員輔助作業(yè)，或是水下

無人操作。

(24)靜態(tài)應(yīng)用staticapplication

在永久操作期間，撓性管不會遭受到有效的循環(huán)變化載荷或形變。

(25)酸性服役sourservice

輸送介質(zhì)中含有H2s且其含量己超過NACEMR0175中規(guī)定的最小值。特別注意，在管

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海底管道用金屬撓性管檢驗指南第1章總則

內(nèi)腔體是酸性介質(zhì)應(yīng)用，但環(huán)空內(nèi)不一定會是酸性介質(zhì)應(yīng)用。確定腔體內(nèi)的介質(zhì)條件時應(yīng)采

用設(shè)計壓力，確定環(huán)空內(nèi)的介質(zhì)條件時應(yīng)采用操作壓力。

(26)非酸服役sweetservice

輸送介質(zhì)中不含H2s或含量低于NACEMR0175中規(guī)定的最小值.

(27)彎曲半徑bendradius

基于撓性管的中心線測量的整管彎曲半徑，包括儲存最小彎曲半徑和操作最小彎曲半徑。

(28)彎曲剛度bendingstiffness

撓性管抗彎曲的能力，與撓性管的有效彈性模量和截面慣性矩有關(guān)。彎曲剛度隨拉力、

內(nèi)壓和溫度而變化。

(29)擠壓載荷crushingloads

管道安裝過程中，通過安裝設(shè)備(如張緊器、立式盤、滑車、托管架、導(dǎo)向輻等)時施

加在管道上的局部徑向擠壓載荷；也包括管道在正常操作工況下處于彎曲和受拉時受到的擠

壓載荷，如J形套管彎曲、喇叭口和托管架等。

(30)設(shè)計拉力designtension

考慮內(nèi)部介質(zhì)密度和壓力的影響，在安裝、操作和回收期間施加在撓性管上的最大拉力

載荷。

(31)鱗爆fishscaling

指鋼絲或鋼帶沒有平鋪在內(nèi)層之上，通常是由于鋼絲/鋼帶生產(chǎn)纏繞中預(yù)成型方式不正

確導(dǎo)致的?？估z裝層、抗壓鎧裝層和骨架層都可能發(fā)生魚鱗狀分布。

(32)側(cè)向屈曲lateralbuckling

撓性管的一種失效模式。一般是由反向的蓋帽效應(yīng)或局部動態(tài)彎曲引起，表現(xiàn)為抗拉鋼

絲在側(cè)向或面內(nèi)的屈曲。

(33)橢圓度ovalization

管截面的不圓度，定義如下：

DD

~Drr

maxmin

maxmin

其中，2“和?！奔臃謩e是管子最大和最小直徑。

(34)總傳熱系數(shù)overallheattransfercoefficient(OHTC)

撓性管截面?zhèn)鬟f熱量的總體性能的測試值，指單位面積上溫度改變1度時傳遞的熱

量。通常以撓性管內(nèi)表面作為傳遞熱量的基準(zhǔn)面。

(35)扭矩平衡torsionalbalance

撓性管在設(shè)計中需保證在軸向和內(nèi)壓載荷作用下，不會因鎧裝層螺旋結(jié)構(gòu)而引起整管的

重大扭曲和扭矩載荷。

(36)正常操作事件normaloperationevent

按計劃的操作事件：正常操作、在位壓力測試、連接操作、完整性檢測、維護(hù)和維修。

(37)異常操作事件abnormaloperationevent

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海底管道用金屬撓性管檢驗指南第1章總則

由于罕見載荷引起的短周期事件，如超過設(shè)計壓力的壓力、意外工況。

(38)正常臨時事件normaltemporaryevent

有限時間內(nèi)的事件，如運輸、安裝、回收和現(xiàn)場測試。

(39)極端臨時事件extremetemporaryevent

由于罕見事件在短時間內(nèi)發(fā)生的事件。如超出操作計劃的壓力和環(huán)境，意外工況。

(40)最小壓力minimumpressure

管道在整個壽命期內(nèi)(安裝和操作)經(jīng)歷的最小壓力。保守考慮可以假定為真空。

(41)操作壓力operatingpressure

管道服役期間內(nèi)經(jīng)歷的長期正常操作工況下的內(nèi)部壓力分布。

(42)最大操作壓力maximumoperatingpressure

參考位置處，管道在長期正常操作工況下經(jīng)歷的內(nèi)部壓力最大值。

(43)設(shè)計壓力designpressure

參考位置處，考慮有計劃的關(guān)井和壓力變化沖擊下的管道內(nèi)部最大壓力。

(44)系統(tǒng)設(shè)計壓力systemdesignpressure

管道系統(tǒng)內(nèi)最大內(nèi)部壓力的最低值。

(45)偶然壓力incidentalpressure

由于異常操作，如計劃外關(guān)井、沖擊壓力或者另外的臨時的異常工況下，管道經(jīng)歷的最

大內(nèi)部壓力。除非業(yè)主指定，否則最大偶然壓力是1.1倍的設(shè)計壓力。

(46)工廠接受試驗(FAT)壓力factoryaseptancetestpressure

撓性管制造完成后，為測試其潛在缺陷而進(jìn)行壓力試驗時施加的內(nèi)壓。除業(yè)主特殊規(guī)定

外，用做靜態(tài)平管段和海底跨接管的撓性管的工廠接受試驗壓力為設(shè)計壓力的1.3倍。

(47)海上測漏試驗(OLT)壓力offshoreleaktestpressure

海上安裝完成后，為了測試密封性而進(jìn)行壓力試驗時施加的內(nèi)壓。除業(yè)主特殊規(guī)定外，

OLT的測試壓力為管道設(shè)計壓力與管道系統(tǒng)設(shè)計壓力兩者較小值的1.1倍。

(48)船上結(jié)構(gòu)完整性測試壓力on-boardintegritytestpressure

在安裝船上對管道或管段進(jìn)行結(jié)構(gòu)完整性測試時采用的內(nèi)壓。除業(yè)主特殊規(guī)定外，船上

結(jié)構(gòu)完整性測試壓力與FAT壓力相同。

當(dāng)撓性管被完全回收至船上和在安裝船上進(jìn)行修復(fù)時，如這些回收和修復(fù)操作影響了撓

性管加強層或端部配件結(jié)構(gòu)的完整性，要求進(jìn)行船上結(jié)構(gòu)完整性測試。

(49)海上結(jié)構(gòu)完整性測試壓力offshoreintegritytestpressure

當(dāng)管道海上安裝完成后，對管道或管段在原位進(jìn)行結(jié)構(gòu)完整性測試時采用的內(nèi)壓。除業(yè)

主特殊規(guī)定外，海上結(jié)構(gòu)完整性測試壓力為管道設(shè)計壓力與管道系統(tǒng)設(shè)計壓力兩者較小值的

1.25倍。

當(dāng)以下兩種情況時，要求進(jìn)行海上結(jié)構(gòu)完整性測試：(1)如撓性管在位狀態(tài)下進(jìn)行過

修復(fù)且加強層或端部配件終端的完整性受到影響；(2)評估撓性管在潛在損傷后或性能下

降后的完整性。

6

海底管道用金屬撓性管檢驗指南第1章總則

(50)爆破壓力burstpressure

當(dāng)給管道打壓時，管體或端部配件無法保持流體密封性時的壓力。

(51)操作溫度operatingtemperature

管道服役期間內(nèi)經(jīng)歷的長期正常操作工況下的內(nèi)部溫度分布。

(52)最大/最小操作溫度maximum/minimumoperatingtemperature

管道服役期間內(nèi)經(jīng)歷的長期正常操作工況下的內(nèi)部最大/最小溫度。

(53)設(shè)計溫度designtemperature

管道服役期間內(nèi)經(jīng)歷的長期操作工況下的內(nèi)部最大/最小溫度。

(54)偶然溫度incidentaltemperature

管道服役期間內(nèi)經(jīng)歷的不太可能超出的最大/最小溫度。偶然溫度應(yīng)依據(jù)于異常操作工

況(包含非計劃內(nèi)的瞬間事件)確定。

1.3.2縮寫

CIV固有粘度修正

DSC差示掃描量熱儀

FAT工廠接受試驗

HDPE高密度聚乙烯

HIC氫致開裂

HV維氏硬度

LPR線性極化電阻技術(shù)

LR互鎖半徑

MBR最小彎曲半徑

MDPE中密度聚乙烯

MPI磁粉檢測

NDE無損檢驗

OBR操作彎曲半徑

OHTC總傳熱系數(shù)

OLT海上測漏測試

PA聚酰胺

PE聚乙烯

PU聚氨酯

PVC聚氯乙烯

PVDF聚偏二氟乙烯

ROV水下機器人

see應(yīng)力腐蝕開裂

SIT結(jié)構(gòu)完整性試驗

SR儲存彎曲半徑

SSC硫化物應(yīng)力開裂

TAN滴定酸值

TFL過出油管

TPE熱塑性彈性體

7

海底管道用金屬撓性管檢驗指南第1章總則

WPS焊接工藝規(guī)程

XLPE交聯(lián)聚乙烯

第4節(jié)接受標(biāo)準(zhǔn)

1.4.1一般要求

1.4.1.1除滿足本指南要求外，對于撓性管的設(shè)計、制造、安裝、檢驗和試驗，本社

承認(rèn)國際標(biāo)準(zhǔn)、國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的適用部分。

1.4.1.2如采用其他標(biāo)準(zhǔn)替代本指南所列承認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)時，則應(yīng)證明該替代標(biāo)準(zhǔn)與承認(rèn)

的標(biāo)準(zhǔn)具有同等的安全水準(zhǔn)，并經(jīng)本社評估和同意后方可使用。

1.4.1.3任何與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)之間的不一致，以及對設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求的免除及更改均應(yīng)在設(shè)

計文件中明文說明，并經(jīng)業(yè)主和本社同意。

1.4.1.4應(yīng)采用設(shè)計合同生效之日時最新版本的標(biāo)準(zhǔn)，否則應(yīng)在合同中予以明確規(guī)定。

1.4.2接受的標(biāo)準(zhǔn)

1.4.2.1本社接受的撓性管標(biāo)準(zhǔn)如下：

(1)APISPEC17JSpecificationforUnbondedFlexiblePipe.

(2)APIRP17BRecommendedPracticeforFlexiblePipe.

(3)ISO13628-2Petroleumandnaturalgasindustries-Designandoperationof

subseaproductionsystems-Part2:UnbondedFlexiblepipe

systemsforsubseaandmarineapplications.

(4)ISO13628-11Petroleumandnaturalgasindustries-Designandoperationof

subseaproductionsystems-Part11:Flexiblepipesystemsfor

subseaandmarineapplications.

1.4.2.2本社接受的與撓性管相關(guān)的其他標(biāo)準(zhǔn)將在本指南各章節(jié)中相應(yīng)規(guī)定。

8

海底管道用金屬撓性管檢驗指南第2章設(shè)計圖紙審查

第2章設(shè)計圖紙審查

第1節(jié)一般規(guī)定

2.1.1一般要求

2.1.1.1開工前，申請單位應(yīng)將本節(jié)規(guī)定的圖紙資料提交本社進(jìn)行審查，詳見附錄A

中的設(shè)計相關(guān)資料。必要時，本社可要求擴(kuò)大送審圖紙資料的范圍。

2.1.1.2撓性管的設(shè)計應(yīng)符合本指南和業(yè)主規(guī)定的相關(guān)要求。

2.1.1.3已批準(zhǔn)的圖紙資料，如有原則性的修改或補充，申請人應(yīng)將修改或補充部分重

新提交審查。

第2節(jié)功能要求

2.2.1總體功能要求

2.2.1.1撓性管應(yīng)至少滿足以下總體功能要求：

（1）提供密封的通道；

（2）能夠承受所有設(shè)計載荷和所有載荷組合；

（3）能夠滿足使用壽命內(nèi)的功能要求；

（4）各層材料應(yīng)適用于所處的環(huán)境。

2.2.1.2端部配件作為撓性管的一部分，除應(yīng)滿足2.211的要求之外，如適用時，還

應(yīng)滿足：

（1）為撓性管與外部支撐結(jié)構(gòu)之間提供結(jié)構(gòu)界面；

（2）為撓性管與彎曲限制設(shè)備之間提供結(jié)構(gòu)界面。

第3節(jié)環(huán)境條件

2.3.1內(nèi)部流體參數(shù)

2.3.1.1內(nèi)部流體參數(shù)至少包括：內(nèi)壓（見2.3.1.2）、溫度（見231.3）、流體組分（見

2.3.1.4）,流體類型和流態(tài)、流體參數(shù)（包括流速、液體密度、粘度、最小入口壓力和出口

壓力）、熱參數(shù)（即熱容）。

2.3.1.2撓性管的內(nèi)壓數(shù)據(jù)包括最小壓力、操作壓力、最大操作壓力、設(shè)計壓力、系

統(tǒng)

設(shè)計壓力、偶然壓力、工廠接受試驗（FAT）壓力、海上測漏試驗（OLT）壓力、船上結(jié)構(gòu)

完整性試驗壓力、海上結(jié)構(gòu)完整性試驗壓力。此外，業(yè)主應(yīng)給出最大增壓速率、最大降壓速

率或者隨時間變化的壓力歷程、極限壓力循環(huán)次數(shù)（如從最大操作/設(shè)計壓力到最小操作/設(shè)

計壓力或某個特定的壓力，是否伴隨溫度循環(huán)）。

最小壓力可以基于保守考慮為真空。除非業(yè)主規(guī)定，最大偶然壓力取1.1倍的設(shè)計壓力，

用做靜態(tài)平管段和海底跨接管的撓性管FAT測試壓力為設(shè)計壓力的1.3倍，OLT的試驗壓

力為管道設(shè)計壓力與管道系統(tǒng)設(shè)計壓力二者較小值的1.1倍，船上結(jié)構(gòu)完整性試驗壓力與

FAT的試驗壓力相同，海上結(jié)構(gòu)完整性試驗的試驗壓力為管道設(shè)計壓力與管道系統(tǒng)設(shè)計壓

力二者較小值的1.25倍。

2.3.1.3業(yè)主應(yīng)給出操作溫度、最大/最小操作溫度、設(shè)計溫度、偶然溫度及偶然溫度

的持續(xù)時間。

2.3.1.4流體組分應(yīng)至少明確生產(chǎn)流體（各個階段的組分）、注入流體及連續(xù)的或臨時

的化學(xué)藥劑（劑量、

注入時間、濃度和頻率）。內(nèi)部流體規(guī)格書中，應(yīng)包括如下參數(shù)：

9

海底管道用金屬撓性管檢驗指南第2章設(shè)計圖紙審查

（1）服役條件的所有參數(shù)，包含H2s和C02的分壓（或濃度）、有機酸（甲酸、醋酸、

丙酸）、液相pH值、滴定酸值（TAN）（參照ASTMD664或ASTMD974規(guī)定）、含水量及其

離子成分（采出水、海水和游離水）；

（2）氣體，包括氧、氫、甲烷和氮；

（3）液體，包括原油成分、醇類、采出水離子成分；

（4）芳香煌成分；

（5）腐蝕劑，包括細(xì)菌類、氯化物、有機酸和含硫成分；

（6）化學(xué)注劑，包括醇類和腐蝕、水合物、石蠟、水垢、積蠟（包含溶氧量濃度）的

抑制劑；

（7）固體物，包括砂粒、沉淀物、水垢、水合物、積蠟和生物膜。

2.3.2外部環(huán)境數(shù)據(jù)

2.3.2.1外部環(huán)境參數(shù)至少包括安裝位置、水深、海水參數(shù)、空氣溫度、土壤數(shù)據(jù)、埋

設(shè)/回填土壤數(shù)據(jù)、海生物、日照、流參數(shù)、波參數(shù)、風(fēng)參數(shù)（如適用時），如表232.1所述。

外部環(huán)境參數(shù)表2.3.2.1

參數(shù)內(nèi)容

安裝位置安裝位置的地理數(shù)據(jù)；

設(shè)計水深（管道路由范圍內(nèi)的最大水深），沿管道位置的水深變化和

水深

潮汐變化；

海水參數(shù)密度、鹽分、pH值、最高和最低溫度；

空氣溫度撓性管在儲存、安裝和操作條件下的最高/最低空氣溫度；

土壤描述，包括剪切強度、內(nèi)摩擦角、海床摩擦系數(shù)、土壤類型描述

土壤數(shù)據(jù)（軟/硬，砂土/粘土）、導(dǎo)熱系數(shù)、粗糙度、晶粒大小、土壤穩(wěn)定性、

液化、干/濕下土壤容重、沙波以及以上參數(shù)沿路由的變化；

回填或覆蓋材料的類型、密度，計算隆起屈曲或者相關(guān)計算分析可能

埋設(shè)/回填土壤數(shù)據(jù)

用到的相關(guān)參數(shù)；

海生物密度和沿水深變化的厚度；

冰最大積冰，或漂移冰山和浮冰；

日照在儲存和操作狀態(tài)下暴露的管道長度和時間；

海流參數(shù)考慮水深、方向和重現(xiàn)期，包括已知的局部流的影響；

波浪參數(shù)有義波高和最大波高及相應(yīng)的周期、波譜，同時考慮方向和重現(xiàn)期；

風(fēng)參數(shù)（如適用時）考慮不同方向、水面以上高度和重現(xiàn)期。

第4節(jié)載荷工況

2.4.1載荷

2.4.1.1撓性管的設(shè)計載荷包括功能載荷（永久載荷和可變載荷）、外部環(huán)境載荷和

偶然載荷，詳見表2.411。

常見平管段的載荷類別表2.4.1.1

功能載荷

10

海底管道用金屬撓性管檢驗指南第2章設(shè)計圖紙審查

(1)由于撓性管、介質(zhì)和附件的重力、浮力產(chǎn)生的載荷，包括永久工況和臨時工況：

(2)外壓；

(3)外部土壤和石塊對挖溝、埋設(shè)或拋石的管道產(chǎn)生的反作用力；

(4)支撐和保護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的靜態(tài)反力和變形載荷；

(5)臨時安裝或回收載荷，包括施加的拉力、擠壓載荷、沖擊載荷和導(dǎo)向裝置引起的載

荷；

(6)殘余安裝載荷，在服役期內(nèi)作為永久載荷作用于管道結(jié)構(gòu)；

(7)由壓力和張力引起的扭轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的載荷和位移；

(8)試驗壓力，包括安裝、試運行和維護(hù)壓力；

(9)管束或背負(fù)式管道管卡的相互作用力；

(10)與剛性管或撓性管的交叉所引起的載荷，或懸跨引起的載荷；

(11)安裝期間定位誤差引起的載荷；(12)由檢測和維修工具引

起的載荷；(13)由多相流段塞產(chǎn)生的載荷，如適用；

(14)由于包裝的約束引起的載荷(如FAT測試)：

(15)內(nèi)壓；

(16)因壓力變化和溫度變化引起的載荷；

_____________________________________環(huán)境載荷

(1)由所有表2.321中規(guī)定的外部環(huán)境參數(shù)所引起的載荷；

偶然載荷

由下述事故發(fā)生而引起的直接或間接作用于撓if管的載荷和運動：

(1)落物；

(2)拖網(wǎng)撞擊；

(3)內(nèi)部超壓;

(4)安裝船艙室破損或意外進(jìn)水；

(5)安裝船推進(jìn)器失效；(6)安

裝船動力定位系統(tǒng)失效；

(7)安裝船錨鏈?zhǔn)В?/p>

(8)因水合物堵塞引起的內(nèi)壓差，如適用；

(9)撓性管與其它結(jié)構(gòu)的干涉。

2.4.1.2應(yīng)評估作用于撓性管上的包括表241.1中的所有載荷，包括載荷隨時間和位

置的變化。

2.4.2工況

2.4.2.1撓性管的設(shè)計工況可分為永久操作工況(包括正常操作工況和極端操作工

況)、異常操作工況和臨時工況，如表2.421所示。

各個工況所對應(yīng)的載荷組合表2.4.2.1

工況

操作工況非操作工況

載荷類別永久臨時

異常

止第極端止第極端

①

永久

各個工況相應(yīng)的永久功能載荷

功能載荷

最大V最大偶然

設(shè)計壓力由業(yè)主規(guī)定壓力值

可變操作壓力壓力

功能載荷最大/最小

設(shè)計溫度偶然溫度由業(yè)主規(guī)定溫度值

操作溫度4

外部依據(jù)操作年發(fā)生概年發(fā)生概率由業(yè)主規(guī)定重現(xiàn)由業(yè)主規(guī)定

11

海底管道用金屬撓性管檢驗指南第2章設(shè)計圖紙審查

M、境我荷計劃率N1U-2<10-^期，若無規(guī)定則

假定重現(xiàn)期為3

個月

回考慮的應(yīng)考慮的J曳考慮的

偶然載荷不適用不適用

偶然載荷偶然載荷偶然載荷

聯(lián)首概率年發(fā)生概年發(fā)生概率相關(guān)的年發(fā)生概率

②相關(guān)的率為10-2<10-2功能載荷>10-2

Pc

功能栽薪

注：①指環(huán)境載荷為不可控或者可變功能載荷超出最大偶然壓力/偶然溫度的工況。

②Pc.僅指獨立的環(huán)境載荷和偶然載荷的載荷組合的年聯(lián)合概率。

2.4.2.2根據(jù)表2.421,定義設(shè)計工況（如正常操作工況、極端操作工況、異常操作工

況、臨時操作工況等）及相應(yīng)的載荷組合。對于年發(fā)生概率小于104的載荷組合，可予以忽

略。FAT工況的載荷組合應(yīng)根據(jù)制造方的FAT程序進(jìn)行規(guī)定。對于所有適用工況，撓性管

設(shè)計應(yīng)滿足在相應(yīng)載荷組合下的相關(guān)設(shè)計要求。

2.4.2.3業(yè)主或制造方規(guī)定的任何臨時工況應(yīng)進(jìn)行校核，可能包括試驗（工廠接受試

驗、海上測漏試驗、海上結(jié)構(gòu)完整性試驗）、安裝、棄管、回收、裝卸和儲存工況。

2.4.3.4設(shè)計工況中應(yīng)考慮環(huán)空完整并浸滿凝結(jié)水的工況和環(huán)空破損后進(jìn)入海水（不

含

空氣）的工況，并在每個工況中考慮所含有的相應(yīng)種類氣體。如制造方通過設(shè)計和計算證明

海水進(jìn)入環(huán)空是小概率事件，且經(jīng)業(yè)主同意，則可將環(huán)空進(jìn)入海水（不含空氣）作為偶然事

件。此外，環(huán)空進(jìn)入海水（含空氣）的情況應(yīng)作為偶然事件。

2.4.2.5設(shè)計基礎(chǔ)中應(yīng)定義每個載荷組合中每個載荷的發(fā)生概率。業(yè)主可根據(jù)項目特

定

情況定義載荷類別或子類的概率。業(yè)主宜給出偶然事件和與安裝相關(guān)事件的概率值?若業(yè)主

未規(guī)定概率值，制造方應(yīng)給出單獨事件發(fā)生概率的建議值。這些規(guī)定的概率值應(yīng)符合表

2.4.2.1中規(guī)定的概率及上述要求。

第5節(jié)設(shè)計方法

2.5.1撓性管設(shè)計方法應(yīng)至少包括：

（1）理論依據(jù)，包括撓性管設(shè)計參數(shù)的計算過程；

（2）用于撓性管各層和組件的計算方法；

（3）原型試驗對理論依據(jù)的驗證。應(yīng)包括對撓性管所有結(jié)構(gòu)層性能的驗證。對于非關(guān)

鍵層（如耐磨層）的簡化的保守分析方法，如不影響其它層應(yīng)力計算的可靠性，則可以接受

該方法；

（4）鋼材應(yīng)力集中系數(shù)的理論依據(jù)，包括在端部配件接口處及其內(nèi)部、夾緊裝置處的

應(yīng)力集中，以及因與剛性表面接觸、制造公差、載荷引起的間隙而導(dǎo)致的應(yīng)力集中；

（5）制造公差、制造產(chǎn)生的應(yīng)力或應(yīng)變、焊接及其它影響結(jié)構(gòu)性能的效應(yīng)；

（6）本章第9節(jié)要求的使用壽命分析方法的驗證；（7）符合表3.1.2.1和

表3.1.3.1要求的各層材料性能；

（8）依據(jù)第3章第2節(jié)對管體材料和端部配件材料的材料評定。

2.5.2初始設(shè)計方法和任何設(shè)計方法的改變，應(yīng)經(jīng)本社審查和確認(rèn)，包括上述規(guī)定的各

方面內(nèi)容。

2.5.3設(shè)計方法應(yīng)考慮所有層受磨損、腐蝕、制造工藝、尺寸變化、蠕變和老化（因機

械降解、化學(xué)降解或熱降解引起）的影響，除非撓性管設(shè)計文件證明不受以上因素影響。

2.5.4表2.611中利用率是基于名義尺寸和壽命結(jié)束時的狀態(tài)。對于金屬層，應(yīng)表明

在制造公差內(nèi)的尺寸變化不會導(dǎo)致利用率超過表261.1中的規(guī)定值3%。

2.5.5所有金屬層的厚度計算應(yīng)包括磨損裕量和計算使用壽命的平均腐蝕速率。

2.5.6對于新的設(shè)計，應(yīng)進(jìn)行充分的原型試驗以驗證設(shè)計方法。

12

海底管道用金屬撓性管檢驗指南第2章設(shè)計圖紙審查

第6節(jié)設(shè)計準(zhǔn)則

2.6.1管體設(shè)計準(zhǔn)則

2.6.1.1管體各層設(shè)計的要求，應(yīng)采用表261.1中規(guī)定的準(zhǔn)則。

管體各層設(shè)計準(zhǔn)則表261.1

操作工況非操作工況

主要

管體設(shè)計永久臨時

失效

準(zhǔn)則異常止吊

模式正常極端

女裝測區(qū)

TT/2A

極端

骨架層壓潰O?