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80配管解析

8配管

8.1概述

配管的作用是根据工艺流程的要求，用管子、管件、阀门等将设备的进出口连接起来，使之成为一个完整的系统。

在平台上，相对于设备和系统而言管线的操作和维修较单一，但无论如何，对配管应有充分了解。

8.2管段号的意义

8.2.1示例

管号示例：

10″-CR-200016-A2BZ-HT40

管号意义如下：

3″——公称直径

CR——系统编号

200016——前两位数字为系统编号，后三位数字为管线序号

A2BZ——第一位字母为压力等级编号，第二位数字为材料类型编号，第三位为具体材料和腐蚀裕量编号，第四位为材料的特殊说明编号

HT40——H代表保温，T代表伴热，最后两位数字为介质维持温度

8.2.2介质代号

代号名称

AI仪表空气

AU公用空气

AV大气放空

BD泄放

CI化学药剂

CS电解铜铝液

CO2二氧化碳

DC闭式排放

DO开式排放

FD柴油

FG燃料气

FL火炬

FMFM200

FW消防水

PF生产流体

HM热介质

JF航空煤油

HO液压油

N2氮气

LO润滑油

MEG乙二醇

NG天然气

PW生产水

PL生产液

TEG三甘醇

WB黑水

WD钻井水

WF淡水

WG灰水

WH热水

WS海水

WW废水

8.2.3压力等级

A0GZ——ANSICL150非金属材料RTRPSEAWATER

A2AG——ANSICL150碳钢A106Gr.B1.5mm厚腐蚀裕量镀锌

A2BE——ANSICL150碳钢A106Gr.B3mm厚腐蚀裕量内涂环氧树脂

A2BZ——ANSICL150碳钢A106Gr.B3mm厚腐蚀裕量无特殊要求

A4AZ——ANSICL150不锈钢A312TP316L0mm厚腐蚀裕量无特殊要求

A5AZ——ANSICL150双相不锈钢A790/A928S318030mm厚腐蚀裕量无特殊要求

A6AZ——ANSICL150铜镍合金B466C706000mm厚腐蚀裕量无特殊要求

B2AG——ANSICL300碳钢A106Gr.B1.5mm厚腐蚀裕量镀锌

B2BH——ANSICL300碳钢A106Gr.B3mm厚腐蚀裕量高温

B2BZ——ANSICL300碳钢A106Gr.B3mm厚腐蚀裕量无特殊要求

B5AZ——ANSICL300双相不锈钢A790/A928S318030mm厚腐蚀裕量无特殊要求

D2AG——ANSICL600碳钢A106Gr.B1.5mm厚腐蚀裕量镀锌

8.3管线标识

海洋石油118上部模块中通过在管线上粘贴色带和箭头来表示管线介质以及流向，色带的大小根据管线管径以及保温与否而不同，色带的颜色根据管线内的介质进行区分。

色带与箭头均粘贴于易于观察的位置。

8.4阀门的标识

阀门的形式种类、压力等级、材质、连接形式等都较多，为便于阀门的采办、安装、管理及维修，专门为阀门制定了编号原则，根据该原则，给每个阀门制定了1个代号。

同时该代号作为阀门的标识被标在制造厂的阀铭牌上。

8.4.1阀门的编号原则

阀门形式＋压力等级＋材质＋阀芯材质+端部连接形式＋附加说明

8.4.2阀门形式

G——闸阀

B——球阀

T——三通阀

N——针阀

C——单向阀

F——蝶阀

L——截止阀

P——旋塞阀

D——隔膜阀

8.4.3压力等级

A——ASMECL150

B——ASMECL300

C——ASMECL400

D——ASMECL600

E——ASMECL900

F——ASMECL1500

G——ASMECL2500

H——API2000PSI

I——API3000PSI

J——API5000PSI

K——API10000PSI

M——ASMECL125

P——ASMECL75

O——Atmosphere

S——API602CL800

T——16bar

U——20bar

8.4.4阀门材料

1——碳钢

2——不锈钢

3——13Cr

4——黄铜

5——镍铝青铜

6——铸铁

7——CPVC

8——双相不锈钢

9——低温碳钢

10——超级双向不锈钢

11——哈氏合金B

12——哈氏合金C

13——316不锈钢

8.4.5阀芯材料

A——合金

B——黄铜

C——不锈钢

D——聚四氟乙烯

E——双相不锈钢

F——Stellite

G——Monel

H——CPVC

N——镍铝青铜

P——超级双相不锈钢

S——特殊材料

M——哈氏合金B

T——哈氏合金C

Q——316不锈钢

8.4.6端部形式

F——平面法兰

J——钢圈法兰

R——凸面法兰

S——螺纹

W——对焊

X——插焊

L——加长阀体

M——特殊端部

U——游壬

A——粘接

P——热熔

I——IXGROOVE

T——TAPER-LOK（MALE）

B——对焊×内螺纹

N——钢圈法兰×内螺纹

8.4.7附加说明

F——通径型

R——缩径型

T——顶装阀

L——升降型（单向阀）

P——活塞式（单向阀）

W——对夹式（蝶阀和单向阀）

N——Non-Slam（单向阀）

H——高温

E——偏心

I——防火

G——镀锌

Z——低温

Y——Y型（截止阀）

U——挂耳型

S——旋起型（止回阀）

C——内衬

A——角型

D——DBB

例：

BA1ＣRFＩ

附加说明（防火）

附加说明（通孔型）

凸面法兰

阀芯材质（不锈钢）

　　　阀体材质（碳钢）

　　　压力级别150LB

阀门型式（球阀）

阀门的种类、主要用途、功用及操作要求：

阀门是用来控制流体在管内流动的一种装置，它的主要作用是：

启闭––––接通或切断管内流体的流动

调节––––调节管内流体的流量

节流––––使流体通过阀门后产生一定的压力降

另有一些阀门，能根据一定因素自动启闭，以控制流体的流向，维持一定的压力，或发挥其他的一些作用。

8.5阀门的种类与用途

海洋石油118上部模块上使用的阀门有闸阀、截止阀、球阀、蝶阀、针形阀、单向阀等6种。

现将其形式、特点、功用及操作要求介绍如下：

8.5.1闸阀

8.5.1.1形式

此阀体内有一平板（楔形板）与介质流动方向垂直，当转动阀门手轮，平板就缓缓升起，阀即开启；反之，阀关闭。

闸阀按其阀杆提升形式可分为明杆和暗杆两种形式。

闸板可以做成单阀板、双阀板及弹性阀板。

8.5.1.2特点

闸阀的密封性能好，流体阻力小，启闭力较小，适用范围广，具有一定的流量调节性能，但不适于频繁操作。

在操作时若部分打开闸板，将有可能产生振动并加速闸板与阀座密封表面的磨损。

8.5.1.3功用

它适用于粘度较大的油品及含固体颗粒的介质。

8.5.1.4操作

操作闸阀时不能采取突然启闭的做法，开关时应缓慢，以防止产生水锤。

打开阀门时同时能冲掉其内部沉积的沉积物；不允许用板手或杠杆加力启闭阀门。

同时当阀全开后，然后应使手轮再向关闭方向旋转1/4圈，以防止阀板粘结而无法关闭。

8.5.2截止阀

8.5.2.1形式

它是利用阀杆控制装在其下面的阀盘与阀体内的突缘部分阀座的分开与闭合，来控制阀的启闭。

8.5.2.2特点

它具有节流、调节流量、截止流体、压降大的特点。

8.5.2.3功用

它适用于需调节流量、降压的管线上；为防止堵塞和磨损，不适用于带颗粒和粘度较大的介质。

8.5.2.4操作

操作截止阀时不能采取突然启闭的做法，开关时应缓慢，以防止产生水锤。

打开阀门时同时能冲掉其内部沉积的沉积物；不允许用板手或杠杆加力关闭阀门。

同时当阀全开后，然后应使手轮再向关闭方向旋转1/4圈，以防止阀板粘结而无法关闭。

8.5.3球阀

8.5.3.1形式

球阀基本上是旧式旋塞阀的一种变形，是由1个中间开孔的球体作阀芯，靠旋转球体来控制阀的开关。

球阀按其内球的固定形式有浮动球和固定球两种。

球的实装形式分底装和端部安装两种。

按密封形式可分为单密封和双密封（双关断）两种。

按其密封材料可分为软密封（TEF）和硬密封（316SS等）两种。

8.5.3.2特点

其特点是结构简单、体积小、重量轻、开关迅速、流体阻力小、密封好。

但不能作流量调节阀用。

8.5.3.3功用

它适用于粘度较大的介质和要求迅速开关的部位。

主要用于开关场合。

8.5.3.4操作

在条件允许的情况下，开启球阀时应缓慢，以免产生水击现象。

在操作中尽可能不要将球阀作为调节阀使用，尤其在流体中有杂质和固体颗粒存在时，应尽可能使阀处于全开或全闭状态，以免密封件被冲蚀破坏。

顶装球阀是用在清管器的进出口处。

启闭时不允许用扳手或杠杆加力启闭阀门，以免产生过大的力矩而损坏阀杆。

8.5.4蝶阀

8.5.4.1形式

此阀的阀芯形状为圆盘形，它能绕阀体内的一固定轴旋转，以此来达到开关阀门的目的。

根据密封形式的不同，蝶阀分为中线密封、单偏心、双偏心以及三偏心等多种形式，其密封性能依次提高。

8.5.4.2特点

其特点是结构简单、外形尺寸小、重量轻、开关迅速，并有一定的调节性能。

8.5.4.3功用

由于密封结构及材料的问题，蝶阀只适用于低压场合和低粘度介质。

8.5.4.4操作

由于阀的本身结构与其他阀不同，开关阀门时，对手柄操作的蝶阀，在转动手柄前必须注意打开自锁机构，转动停止后须锁上自锁机构，并确认自锁机构是否起作用。

8.5.5针形阀

8.5.5.1形式

针形阀也简称针阀。

针阀的作用是利用装在阀杆下的顶针与阀体出口通道上端锥面部分的配合，来达到启闭作用。

8.5.5.2特点

其特点是重量轻、外形尺寸小、密封性能好，一般用在1″管径以下。

但易被杂质堵塞，阀压差大。

8.5.5.3功用

它适用于仪表阀门，或用于油品的取样、小管流量调节处。

针形阀常被用作油气取样、水取样，或作化学药剂管线的流量调节阀之用。

8.5.5.4操作

操作针形阀时，不允许用扳手等工具加力启闭此阀，以免挤压坏针形阀密封面。

8.5.6单向阀

8.5.6.1形式

它是一种自动阀门。

在阀体内有一摇板或活塞，当介质流向与阀体上标示的流向一致时，阀依靠流体的力被开启；当介质倒流时，阀同样依靠流体的力及活塞或摇板的自动弹簧附加力而关闭，起到防止介质倒流的作用。

按结构特点单向阀一般分为旋启式和升降式两种。

8.5.6.2特点

单向阀一般都安装在水平管线上，或安装在流体向上流动的垂直管线上。

8.5.6.3功用

它适用于无机械杂质的管系。

8.6管线材料

海洋石油118上部模块上的工艺管线在二级分离器入口及以前选用双相不锈钢管A790/A928S31803，二级分离器出口及以后管线和公用系统管线所有的碳钢管线都选用的是A106Gr.B标准无缝钢管；碳钢法兰选用的是A105标准锻钢法兰；碳钢管件选用的是A234Gr.WPB；不锈钢管线选用的是A312TP316L与A312TP316标准无缝钢管；不锈钢法兰选用的是A182F316L标准材料；不锈钢管件选用的是A403Gr.WP316L（铸件）/A182F316L（锻件）标准材料；双相不锈钢法兰选用的是A182F51标准材料；双相不锈钢管件选用的是A815S31803（铸件）/A182F51（锻件）标准材料；海水采用的是GRE材料，管线制造满足ASTMD2310/D2996要求，管件制造满足ASTMD5685/D1599要求。

消防管线＞3″采用碳钢内涂环氧树脂,≤3″采用90Cu/10Ni（ASTMB466C70600）

8.7管线附件

海洋石油118上部模块管线系统中主要管线附件有管线滤器、阻火器、自动排气阀、节流阀。

8.7.1管线滤器

管线滤器是用来除去介质中大于一定尺寸的固体颗粒的设备，用于保护下游设备的正常运转。

管线滤器根据其结构形式一般分为篮式滤器、Y形滤器和锥形滤器。

8.7.2阻火器

阻火器是阻止管线，设备外界明火倒回管道内部的1种安全装置。

它是1个两端有进出口通道的小型容器，内部装满不规则状态的铜丝或不锈钢丝，由于丝网状物对气体火焰的分割且铜和不锈钢传热较快，阻火器内的金属网起到分割火焰和降温散热作用从而阻止火焰倒回管线。

阻火器一般安装在向大气放空管线的上部和端部，如化学药剂橇上的放空口等。

安装阻火器后，管内产生负压将空气倒吸时，或大气放空管线排放时，外界的明火不至于倒吸而引起火灾，这样便起到了保护管线，并使设备正常、安全运行的作用。

8.7.3自动排气阀

自动排气阀被安装在平台上消防管线的最高处。

该装置在管线正压状态时能自动排除密闭管线内的空气，在管线负压状态时又能自动开启，使管线内充满空气。

自动排气阀的作用是维护干式海水消防系统的正常运行。

其工作过程是当干式海水消防系统在启动时消防管线充水，在系统高处的自动排气阀排出管系内的空气，当海水消防系统运行结束后，打开海水消防管线系统最低点的排放阀，排出管内的积水，且空气通过自动排气阀进入海水消防管系以替换出管内积水，使海水消防管线处于干式状态。

8.7.4节流阀

节流阀是用于泻放高压流体的，通常被用作平台上高压水的泻放。

8.8管线的排污和放空

8.8.1一般说明

配管设计中，由于空间及其它条件限制，管线中会出现U形管线布置。

为了试压、生产调试和检修的需要，在系统最高点安装放空阀，最低点安装排污阀，也包括U形管的高点和低点排放。

管道的排污和放空阀在管线系统中的作用一般为：

排出管线内的积液；

管线扫线和用在惰气的进出口处；

投产调试、试压时作压力源接口和排放口。

8.8.2正常操作

根据高低点放空排放的作用，平台上正常操作时必须注意以下几点：

对没有电伴热的管线，当管线停止运行时必须排尽管内积水；

油水管线放空和排放时，必须正确操作阀门；

安全阀出口管线（所有油气管线）上都有1个排放阀，要求用该阀定时排放安全阀出口管线处的积液，以减低安全阀出口背压，保证安全阀正常运行；

在空间及条件允许的情况下，单向阀和关断阀之间应加装排放阀，以便排除单向阀与关断阀之间的积液。

8.9管线系统的检查与维修

8.9.1准备工作

海洋石油118上部模块上对管线的检查与维修存在着许多制约因素，对动火作业要求尤其严格，为了减少经济损失，通常应在不停产情况下完成管线的检查与维修。

加上平台远离陆地，交通不便，又受油田现场场地和加工设备的限制，因此要求维修人员必须在作业前做好充分准备。

准备工作主要包括：

1.进行现场调查，了解所要检查与维修的管线部位、故障性质、管线标识等；

2.进行必要的预制，减小现场工作量；

3.准备好检查与维修时所需使用的工具、设备（包括试压泵）；

4.需拆除保温层的管线时，要预先拆除，并准备好修复用的保温材料。

注意保护好伴热带、电缆和接线盒；

5.准备好更换用的垫片、螺栓，还要准备一定数量的盲板；

6.提出现场动火报告，确定安全动火监督人员，准备好现场防火设备；

7.制定现场检查程序与维修废弃物的处理措施；

8.确定施工顺序并制定应急措施。

8.9.2管线内介质的卸压、排放和清洗

在检查与修理原油、航空煤油、柴油、化学药剂和其他易燃易爆介质的输送管线时，必须先对管线进行卸压和排放。

需动火作业时，要预先仔细用蒸汽、惰气、氮气等对管线进行清洗和吹扫。

其操作顺序如下：

1.将要检查和维修的管线与其他管线隔离切断。

在此要根据油气管线的实际情况具体处理。

一般应根据被检查和维修管线流程情况，导通流程，关闭相关阀门，隔离该管线，再将管内压力卸至放空系统、闭式排放或开式排放系统（至于卸至何系统应根据管内介质而定）。

若不能卸入以上系统，则用排放阀或放空阀卸压，但必须征得安全监督员的同意，并由安全监督员在现场监督。

在卸压时必须用临时管线接到排放容器或安全之处。

在此须注意：

要求对隔离阀锁关挂牌，以免误操作引起危险；

注意排泄物的回收；

露天作业时要注意风向；

隔离火源。

2.管线内卸压且压力下降后方可打开排放阀，排出管内流体。

如没有排放阀，应将法兰螺栓多松开一些，增加排放量，但不应将螺栓拆下来，而是应将其保留在随时可以拧紧的状态。

3.管线内介质全部排出后，在管线两端法兰处插入盲板并拧紧螺栓，以确保该部分管段与其他管段完全隔离，然后挂上警示牌。

4.由管线一端吹入蒸汽，从另一端排放口排出凝结水和油蒸气，对吹出来的油水要收集起来，操作者不能将排出来的气体吸入肺内。

5.对管线的清洗和吹扫应反复进行，直到确信所有可燃物全被排出为止。

8.9.3管线的检查

管线的检查包括检查管线是否堵塞、泄漏、固定物松动，并检查外部腐蚀，测量壁厚，检查法兰或螺纹连接是否正常，涂层和保温层是否损坏等。

8.9.3.1管线堵塞

管线堵塞物在投产初期很可能是由于施工而遗留在管线内的铁屑、棉纱、管线腐蚀物、泥沙等。

尤其是一些小管径管线，由于管壁比较厚，再加上杂物沉积，在生产过程中容易被堵塞。

管线堵塞的部位多数位于低处的管段，有弯管截流的部位和流速较低的部位。

检查时通常应拆掉可能堵塞部位的阀门或配件，观察堵塞的程度，查清堵塞物的性质，然后决定是否需要修理及制定修理方案。

8.9.3.2管线泄漏

平台上油气管线的泄漏是十分危险的。

如发现和处理不及时，有可能会导致恶性事故发生。

公用管线的泄漏，虽然危险较小，但也会导致一定的损失。

因此要求操作人员在日常或定期检查中要认真检查，特别注意油气、化学药剂、热介质油管线等的法兰连接处、阀门填料函以及部分管线放空和排污等部位。

有些部位只需拧紧螺栓就可止漏。

检查人员应对操作人员汇报和记录的泄漏部位进行检验，分析泄漏原因，确定修理方案。

8.9.3.3管线的晃动和振动

管线内流体压力的变化或所连接的设备运转振动会造成管线晃动或振动。

另外固定管线的支架发生断裂，也会造成管线的晃动或振动。

管线固定未到位，支架脱落等都会引起管线振动。

对出现晃动或振动的管线，要对管线支架和其它连接处进行外观检查，要检查支架或连接处的焊缝是否断裂。

必要时要拆开晃动或振动幅度大的管段的保温层进行检查，以确定管线支架焊缝有无裂纹，U形管卡有无固定，管线管鞋是否放在支架上。

最后应分析管线振动的原因。

8.9.3.4管线的外部腐蚀

海上含盐潮湿气体与管线的接触是造成非保温管线外部腐蚀的主要原因。

在管线表面防护涂料层破坏的部位，腐蚀会更加严重；管线表面遭到利器撞击划痕等部位容易形成蚀坑。

对于电伴热和保温管线，由于保温材料的化学成分不纯，并且大多数材料具有一定的吸水性，都能对金属产生腐蚀或充氧性腐蚀。

例如含硫化物的矿渣棉在温度和潮湿的作用下，会扩大金属的腐蚀程度。

对于平台上大部分电伴热和保温管线，由于海上潮湿空气和露天管线遭雨淋，再加上部分伴热保温管线防水绝缘层的破坏，管线在水、热的作用下将加速腐蚀。

所以在检查管线的外部腐蚀情况时应重点放在以上所述的部位。

比较被腐蚀管线和原来管线壁厚，根据壁厚的减小情况确定是否需要修理。

8.9.3.5管线的壁厚

用超声波测厚仪测量管线的壁厚，然后计算管线的强度，再决定是否更换。

对测量的部位应选择管线金属厚度有较大损失的地方，如节流、介质流向变化、管线外部腐蚀严重处以及管线内涂层被破坏处等。

8.9.3.6法兰接头

对法兰连接的检查，主要是检查法兰与管线的焊缝，法兰面是否有裂缝，是否有腐蚀剥皮现象，螺栓和螺帽是否可以继续使用，丝扣是否完整。

检查垫片时，用过的垫片不能再次使用。

对金属垫圈要检查是否变形，是否有划痕，是否被腐蚀。

8.9.3.7螺纹接头

造成螺纹接头泄漏的原因主要是装配不合适、拧紧不到位、管线受力较大、腐蚀、振动以及螺纹加工质量差。

一般在发现泄漏时，要对管线螺纹进行检查，如果在拧紧螺纹后仍然泄漏，就要拆开接头分析原因并最终做出相应处理办法。

8.9.3.8涂层和保温层

如果管线表面出现锈斑、涂层变为深褐色或涂层起皮等，则说明该涂层附着不好。

对保温层的检查主要应集中于法兰阀门处、弯管处和管线支架处，这些地方的保温工艺比较复杂，容易出现保温铠装开裂现象。

另外，还应注意容易被人践踏的部位。

保温层容易出现破坏的部位往往是管线容易被腐蚀和损坏的部位。

8.9.4管线的维修作业

依照管线检查的结果，制定管线的维修内容、方法和必须采取的措施。

要编制管线维修计划，做好维修前的各项准备工作。

务必让去现场实施维修作业的人员了解现场环境条件，明确维修作业中的安全规定和应该采取的措施，包括应急情况下的措施，对需要动火的维修作业要按规定程序执行。

8.10阀门的检查与维修

平台上各种阀门是根据工艺要求选配的，主要是根据介质性质、工艺压力、温度和流量来选择的。

对阀门检查和维修时，一定要对阀门有清楚的了解，特别是在更换新阀门时必须符合工艺要求。

8.10.1阀门的检查

对阀门的日常检查，是操作人员每天定时定点检查的一项内容。

检查点主要是阀杆盘根和端部接头是否泄漏，阀杆转动是否灵活，阀体是否有裂纹等。

对截止关断的阀门，检查关断是否严密。

检查中发现的问题，应及时汇报，以便及时采取措施或进行维修。

8.10.2阀门的维修作业

8.10.2.1阀体漏

阀体漏多数是过分腐蚀引起的。

凡是阀体漏的阀门，都应更换新阀门。

更换前，应将管线内流体排泄干净，注意回收拆卸阀门时的流体（主要是油类和化学品类）。

8.10.2.2阀杆盘根漏

这往往是在阀门开启或关闭时出现渗漏。

处理办法是拧紧盘根压盖螺丝，如上紧后仍漏，则应加换新的填料。

8.10.2.3阀端面接头漏

漏的原因是螺栓不紧或垫片失效。

处理办法是上紧螺栓或更换垫片。

8.10.2.4阀门性能不佳

阀盘和阀座表面被杂质划伤造成密封不严。

阀盘或阀座表面出现腐蚀麻坑也会造成密封不严。

这两种原因引起的阀门关不严，是管线投入生产后常易出现的现象，对其维修的方法应依阀盘或阀座损坏程度或其它条件决定。

维修时有的可以拆开研磨修理，有的可更换阀座。

不具备这些修理条件的，则应换新阀。