【国家标准(GB)】 石油天然气 海底生产系统的设计和操作 第2部分：用于海底和海上的挠性管系统

ICS75.180.10
GB T19001-2008
中华人民共和国国家标准
GB/T21445.2--2008/IS013628-2:2000石油天然气工业
海底生产系统
的设计和操作
第2部分：用于海底和海上的性管系统Petroleum and natural gas industries---Design and operation of subsea productionsystems--Part 2:Flexible pipe systems for subsea and marine applications(ISO13628-2:2000.IDT)
2008-02-13发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2008-08-01实施
规范性引用文件
3术语、定义、符号和缩略语
3.1术语和定义
3.2符号和缩略语
4功能要求和建议
总体要求
一般设计参数
内部流体参数
外部环境
系统要求和建议
设计要求和建议·
荷载和荷载效应
管体设计方法
管体结构设计…
系统设计要求
6材料
材料要求
评定要求和建议
质量保证要求，
制造要求…·
质量保证·
聚合物挤压
承压和抗拉铠装层·
抗磨和绝缘层
端部配件.·
特殊工艺·
制造公差
文件·
总则·
设计前提·
设计荷载报告·
设计报告
制造质量计划
GB/T21445.2—2008/ISO13628-2:2000A
GB/T21445.2—2008/IS013628-2:20008.6制造规格书.
完工文件·
操作手册
工厂验收试验
总则·
测径试验·
静水压试验·
电气联通和阻抗测试
排气系统试验
标记和包装
10.2包装
附录A（资料性附录）
附录B（资料性附录）
参考文献
内部流体参数
外部环境参数…
出油管线参数
立管参数
购货指南
抗弯加强器和弯曲限制器
荷载分类组合和荷载条件
挠性管层设计准则
端部配件的允许利用系数
系统有关的管设计要求
受挤压聚合物材料的性能要求
钢丝、金属条带材料和焊件的性能要求挤制聚合物材料试验程序
金属材料（骨架条带、承压和抗拉铠装钢丝）及焊缝的评定试验要求原材料质量控制最低要求
材料规格书要求
设计前提的文件要求
挠性管购货指南
弯曲限幅器购货指南
GB/T21445.2-2008/IS013628-2.2000GB/T21445《石油天然气工业海底生产系统的设计和操作》分为九个部分：--第1部分：一般要求和推荐规程；第2部分：用于海底和海上的挠性管系统；第3部分：过出油管（TFL)系统；-第4部分：水下井口和采油树装置；-第5部分：水下控制管缆；
第6部分：海底生产控制系统；
一第7部分：修并/完井立管系统：第8部分：水下采油系统用遥控潜水器（ROV)接口设备；第9部分：远程操作工具（ROT）干预系统，本部分为GB/T21445的第2部分，对应于IS013628-2：2000《石油天然气工业海底生产系统的设计和操作第2部分：用于海底和海上的挠性管系统》英文版）。本部分等同采用IS013628-2:2000《石油天然气工业海底生产系统的设计和操作第2部分：用于海底和海上的挠性管系统》（英文版）。海底生产系统的设计和操作第2部分：用本部分等同翻译IS013628-2：2000《石油天然气工业于海底和海上的挠性管系统》（英文版）。为便于使用，本部分作了下列编辑性修改：-\ISO13628的本部分”改为\GB/T21445的本部分”；删除国际标准的前言。
本部分的附录A、附录B为资料性附录。本部分由中国石油天然气集团公司提出。本部分由石油工业标准化技术委员会海洋石油工程专业标准化技术委员会归口。本部分起草单位：中海石油研究中心。本部分主要起草人：付昱华。
1范围
GB/T21445.2—2008/ISO13628-2:2000石油天然气工业海底生产系统
的设计和操作
第2部分：用于海底和海上的挠性管系统GB/T21445的本部分，规定了挠性管在设计、选材、制造、测试、标记和包装方面的最低要求和建议，并详细说明在安全以及尺寸和功能上可互换挠性管方面的技术要求和建议。本部分适用于由在两端带有端部配件的挠性管管段组成的非粘合挠性管总成，本部分不仅适用于无硫的产品，也适用于含硫的产品，包括用于输出和注人。采出的流体包括油、气、水和注入的化学药剂。本部分适用于作为流体管线、立管和跨接管线的静态和动态挠性管。本部分不适用于粘合结构的挠性管，也不适用于挠性管的附属构件。本部分不适用于作为节流和压井管线的挠性管。注：附录B给出抗弯加强器和弯曲限制器的指导，APIRP17B[1]中给出其他方面的指导。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款。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部分，然而，鼓励根据本部分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部分。SY/T5323节流和压井系统（APISpec16C：1993，IDT）ISO10423石油天然气工业钻井和生产设备井口和采油树设备ISO10474钢和钢制品检查文件
ISO13628-4石油天然气.工业海底生产系统的设计和操作第4部分：水下井口和采油树装置ANSI/NACEMR0175油田设备用抵抗硫化物应力腐蚀裂纹金属材料ANSI/NACETM0177抵抗特殊环境金属的实验室测试APIStd1104管线和有关装置的焊接ASMESectionIX锅炉利压力容器规则第9部分：焊接和钎焊资格证书热锻和冷精轧碳素钢和合金钢棒材一般要求规范ASTMA29
ASTMA182
高温设备用锻制或轧制和合金钢管法兰、锻制管件和阀门及零件规范ASTMA370
钢产品力学测试的标准测试方法及定义ASTMA388
ASTMA480
ASTMA668
ASTMA751
ASTMD695
ASTMD789
ASTMD1238
ASTMD1418
ASTMD4019
重型钢锻件的超声波检测方法
扁平轧制耐热不锈钢厚板材、薄板材和带材通用要求-般工业用碳素钢和合金钢锻件规范钢制品化学分析的实验方法、操作和术语硬塑料的压缩特性试验方法
聚酰胺相对粘度及湿度测定的试验方法采用挤压塑性计测试热塑流率的试验方法橡胶和橡胶胶乳术语
采用五氧化二磷库仑计再生测定塑料中湿度的试验方法1
GB/T21445.2—2008/IS013628-2:2000ASTMD5028用热分析法测定挤压树脂硫化特性的试验方法金属材料布氏硬度的測试方法
ASTME1O
ASTME18
ASTME92
ASTME 94
ASTME165
金属材料洛氏硬度和洛氏表面硬度的测试方法金属材料维氏硬度的测试方法
射线检查的标准指南
渗透检验试验方法
ASTME384
材料显微硬度的试验方法
ASTME428
ASTME709
超声波检验中使用的钢标准参考块的制作和管理的标准规程磁粉检验指南
5用差示扫描量热法和差示热分析测量玻璃透过温度的测试方法ASTME1356
DNV火焰测试，DNV分类注释6.1测试（火焰测试）EN287-1钢熔化焊焊工考试标准
范第3部分：钢电弧焊焊接工艺测试EN288-3金属材料焊接工业规范
劳氏火焰测试劳氏船级社，火焰测试备忘录ICE/Fire（)SG1000/4993术语、定义、符号和缩略语
下列术语、定义、符号和缩略语适用于GB/T21445的本部分。3.1术语和定义
附属构件ancillarycomponent
用于控制挠性管性能的构件。
例如：抗弯加强器和浮体模块。3.1.2
annulus
环形空间
内压套与外套之间的空间。
注：在环形空间通过的气体和液体·般可以白由运动和混合。3.1.3
anti-wearlayer
抗磨层
非金属层，或为挤压热塑套或胶带包装，用于使结构层之间的磨损最小。3.1.4
钟形口bellmouth
导管的一部分，呈钟形！！并设计为防止绕性管的过度弯曲。3.1.5
bendlimiter
弯曲限幅器
用于限制挠性管弯曲的装置
注：弯曲限幅器包括弯曲限制器.抗弯加强器和钟形口。3.1.6
bendradjus
曲半径
以管中心线为准测得的性管的曲率半径。注：储存和操作的最小弯曲半径(MBR)的定义见5.3.1.6和5.3.1.7。3.1.7
bendrestrictor
弯曲限制器
机械装置，其功能是机械阻止和限制局部曲率半径达到最小值。2
抗弯加强器bendstiffener
GB/T21445.2—2008/IS013628-2:2000圆锥形附属构件，用于局部支撑管体以限制其弯曲应力和曲率达到可接受的水平。注：如果挠性管穿过抗弯加强器，则抗弯加强器可附在端部配件上或支撑结构上。3.1.9
抗弯刚度bendingstiffness
模拟刚性梁或管结构刚度的一种特性（弹性模量乘以二阶面积惯性矩），此外，它随温度和压力的变化可在很大范围内变化。
注：它经常被定量化为外加弯矩和管的合成弯曲半径的乘积：3.1.10
破裂膜片burst-disk
外护套中设计的薄弱部位，根据设计当环形空间的气体压力超出某给定值时将破裂。注：薄弱部位通过减小局部区域套层厚度来实现。3.1.11
骨架carcase
联锁的金属结构，可作为最内层用于防止内压护套或管体由于管体泄压、外部压力、抗拉铠装压力和机械挤压荷载引起的总体或部分破损。注：它也可以在外部应用以保护管的外表面。3.1.12
节流和压井管线chokeandkill line位于节流管汇和防喷器之间的挠性管跨接管线。3.1.13
连接器connector
用于提供端部配件与邻近管线之间防漏结构连接的器件。注；连接器包括螺栓结合法兰、夹具套和专用连接器。它们可以设计为潜水员协助的或无潜水员操作的装置，用于机械或液压设备。
设计方法确认报告designmethodologyverificationreport在最初的检查时，由独立确认机构准备的评价报告，对特殊的制造厂家的设计方法确认其适用性和适合程序。
注：设计方法确认报告可以包括对超出以前的限度或方法的变化提出临时的修正或改正。3.1.15
设计压力designpressure
最小或最大压力，包括操作压力，水击压力（包括关断压力），如果适用还应考虑真空条件和静水压头。
动态应用dynamicapplication
应用状态为挠性管在正常操用期间受到循环变化荷载的作用和变形。注：该管为特殊结构以抵抗大量循环的弯曲、拉伸和扭转。3.1.17
端部配件endfitting
实现挠性管管体和连接器之间过渡的机械装置。注：不同的管层以传递挠性管和连接器间荷载的方式终止于端部配件之中。3
GB/T21445.2—2008/IS013628-2:20003.1.18
挠性管flexiblepipe
管体和端部配件的组合。
注：管体由构成承压管道的分层材料组合而成。管的结构在经受大变形时不会出现弯曲应力的显著增加。通常管体为金属和聚合物层组成的复合结构。用于GB/T21445本部分的术语管”，一般系指挠性管。3.1.19
鳞斑fish-scaling
经常产生于抗拉铠装钢丝边缘在铠装板卷绕时由于变形或不正确的扭曲而与下层分离。3.1.20
independentverificationagent独立确认机构
独立的社团或组织（由制造厂家选择的），可根据制造厂家提供的技术文献、分析、测试结果及其他信息来确认指定的方法和操作的合法性。注：该机构也可以为与材料资质有关的度量和测试出具证明。3.1.21
绝缘层insulationlayer
挠性管的附加层，用于提高其热绝缘性能。注：该层通常位于外部抗拉铠装层及外护套之间。3.1.22
中间护套
intermediatesheath
位于内压和外护套之间的挤压聚合物层。注：该层既可用于光滑腔作为外部流体屏障、又可用作抗磨层。3.1.23
internal pressure sheath免费标准下载网bzxz
内压护套
保证内部流动完整性的聚合物层。注：该层可由一系列分层组成。3.1.24
跨接管线jumpen
用于水下或上部结构的静态或动态的短挠性管。3.1.25
布设角度
layangle
螺旋缠绕构件（例如铠装线)的轴线与挠性管纵向轴线平行线之间的夹角。3.1.26
外护套
outer sheath
为聚合物层，用于保护管体不被海水及其他外部环境作用、腐蚀、磨损所穿透及机械损伤，以及保持在抗拉铠装成形后的定位。
并接piggyback
其作用是用夹具使两根管子以规则间距固定在一起注：其中之一或两根管子都可以是性管3.1.28
pressurearmourlayer
承压铠装层
结构层，布设角度接近90°，以增加挠性管对内外压力及机械破坏荷载的抵抗能力。注：该层在结构上支撑内压护套并且一般由联锁金属结构组成.它可以被扁平的金属螺旋层支撑4
质量quality
满足规定的要求。
质量保证qualityassurance
GB/T21445.2—2008/IS013628-2:2000保证材料、产品或服务满足规定的规划措施、系统措施和预防措施。3.1.31
质量控制
quality control
通过检验、测试、检查确保材料、产品或服务符合规定的要求。3.1.32
粗糙腔roughbore
指挠性管以骨架作为最内层形成粗糙腔。3.1.33
使用寿命servicelife
挠性管满足全部操作要求的时间周期。3.1.34
光滑腔
smoothbore
指挠性管以内压护套作为最内层。3.1.35
S-N曲线S-Ncurves
显示循环次数与应力范围之间关系的曲线。3.1.36
含硫运营
sourservice
运营条件为在设计压力下H2S含量超过ANSI/NACEMRO175规定的最小值，3.1.37
月staticapplication
静态应用
在正常操作期间，挠性管不承受过大的周期变化荷载或变形。3.1.38
低硫运营
sweetservice
运营条件为在设计压力下H,S含量不超过ANSI/NACEMRO175规定的最小值。3.1.39
抗拉铠装层tensilearmourlayer由螺旋状的缠绕钢丝组成的结构层，典型的布设角度在20°至55°之间。注：典型的抗拉铠装层是成对交互缠绕的，用于承受全部或部分拉伸荷载和内部压力。3.1.40
第三方thirdparty
独立方，有资格认证、确认或批准有关的资料、成果、程序、测试或合格证书。3.1.41
torsional balance
扭转平衡
管体特性，通过管中结构层的设计使管在轴向和压力荷载作用下不会产生过大的扭曲或扭转荷载，3.1.42
抗拉强度tensilestrength
材料能够承受的最大拉伸应力；根据拉伸断裂试验的最大荷载和试件的原始断面积计算。5
GB/T21445.22008/IS013628-2:20003.1.43
非粘合管unbondedpipe
其结构由非粘合的独立聚合物层和金属层组成，允许层间的相对运动。3.1.44
Fvisual examination
外观检查
对设备或部件在材料和工作质量方面进行可见缺陷的检查。3.1.45
yieldstrength
屈服强度
按常规，这是塑性变形开始时的工程应力。注：该术语可由下述方式之一界定：规定的从线性应力-应变关系的偏离；或规定的总延伸；或不连续屈服状态期间测得的最大或最小工程应力。
3.2符号和缩略语
美国无损检测学会（AmericanSocietyofNondestructiveTesting）挪威船级社（DetNorskeVeritas）差式扫描量热仪（differentialscanningcalorimetry）动力定位（DynamicPositioning）工厂验收试验（factoryacceptancetest)热影响区（heat-affectedzone）氢致裂纹（hydrogen-inducedcracking）ID
内径（internaldiameter）
最小弯曲半径（minimumbendradius）MBR
无损检验（non-destructiveexamination）聚酰胺（polyamide）
聚乙烯（polyethylene）
聚氯乙烯（polyvinylchloride）聚偏二氟乙烯（polyvinylidenefluoride）响应幅度因子（responseamplitudeoperator）S-N
应力范围-循环次数（stressrange-numberofcycles）SSC
硫化物应力腐蚀裂纹（sulfidestresscracking）滴定酸数量（号码）（titratedacidnumber）过出油管（throughflowline）
紫外线（ultraviolet）
焊接工艺规格书（weldingprocedurespecification）WPQR
焊接工艺评定记录（weldingprocedurequalificationrecord）材料屈服强度（materialyieldstrength）材料抗拉强度（materialtensilestrength）拉伸环向应力（tensilehoopstress）等效应力（冯·米赛斯或特雷斯卡）[equivalentstress(VonMisesorTresca)表7中规定的允许利用系数（permissibleutilizationfactorasspecifiedinTable7）联合出现概率（按年计）[combinedprobabilityofoccurrence（yearly）」4功能要求和建议
4.1总则
4.1.1买方应规定挠性管的功能要求。附录A中的购货指南给出一个功能要求详细说明的实例。4.1.2如果买方未对功能要求作出规定(这可能影响挠性管的设计、材料、制作和测试），则应由制造厂6
家作出规定。
GB/T21445.2--2008/ISO13628-2:20004.1.3如果买方未作出要求，而且4.1.2不适用制造厂家可以认为没有要求。4.2总体要求
4.2.1挠性管
制造厂家应表明总体功能的最低要求如下：应提供抗渗漏的挠性管；
应能承受本部分规定的全部设计荷载及荷载组合；在规定的使用寿命期间内应能发挥其功能；材料应能适应其所处的环境条件；材料应符合GB/T21445的本部分所规定的魔蚀挖制要求。4.2.2端部配件
制造厂家应表明其端部配件，作为最低要求满足与挠性管相间的功能要求。如果有关联下述内容也应说明：
a）端部配件应提供挠性管和支撑结构之间的结构联接；端部配件应提供挠性管和弯曲限幅器之间的结构联接，后者包括弯曲限制器、抗弯加强器和b）
钟形[]，且这种联接使弯曲限幅器满足其功能要求。4.3一般设计参数
买方应明确规定所有项目的设计要求，包括在4.4.4.5，4.6及下面给出的要求：a）公称内径；
b）挠性管的长度及公差.其中包括端部配件；使用寿命。
4.4内部流体参数
买方应规定应用的内部流体参数。表1中所列的参数宜明确给出。对于表1中的内部流体参数如果已知则应给出最小、正常、最大条件。在使用寿命内可以预见到的内部流体参数变化也宜给出。表1内部流体参数
流体组分
工作界定
流体/流动说明
流动速率参数
热参数
4.4.2内压
含硫或低硫运营[据4.1.4a》]
流体类型和流动状态
流动速率.流体密度，黏度.最小入口压力和要求出口压力流体热容
应明确给出下述内压数据：
a）最大设计压力；
b）最小设计压力。
宜明确给出下述内压数据：
一整个使用寿命内的操作压力或压力变化曲线；·主管部门和或认证机构的工广和现场测试压力要求。
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