船舶與導管架式海洋平臺管道壁厚計算比較分析

李雙勝，劉寧春

（1.海洋石油工程股份有限公司，天津 300000；2.海洋石油工程股份有限公司，上海 200000）

船舶與導管架式海洋平臺管道壁厚計算比較分析

李雙勝1，劉寧春2

（1.海洋石油工程股份有限公司，天津 300000；2.海洋石油工程股份有限公司，上海 200000）

管道的壁厚計算作為管道設計的基礎，其重要性不言而喻。在船舶與導管架式海洋平臺的設計中，由于二者采用的標準規范不同，其計算公式也存在些許差異，因此，采用二種標準計算出來的結果也是有差異的。本文將就二者之間的差異進行比較。

船舶；導管架式海洋平臺；管道壁厚計算

1 管材的比較

由于管道材料有很多種，而無縫鋼管是最常用管材，故本文中只對無縫鋼管進行比較。

目前，國內入級CCS船級社的船舶的管材一般選用GB/ T 8163中的10#/20#鋼管[2]，而導管架式平臺一般采用美標的ASTM A106 Gr.B，對于這三種材質，其化學成份和力學性能如表1所示：

表1 化學成分

表2 力學性能

2 管道壁厚計算公式比較

CCS船級社管道壁厚計算公式和ASME B31.3的管道壁厚計算公式如表3所示。

表3 壁厚計算公式

式中：

δ，tm：最小壁厚

δ0，t：基本計算壁厚

b：管子彎曲附加余量；

c：腐蝕余量

p：設計壓力，MPa；

D：管子外徑，mm；

[σ]，S：鋼管許用應力

e，W：焊接有效系數，通常取1；

E：質量系數，通常取1；

Y：系數，通常取1；

故，經簡化后，按CCS規范計算的壁厚公式為：

而ASME B31.3的計算公式經簡化后可知：

經比較發現，按CCS船級社計算的管道壁厚比按ASME B31.3規范計算的壁厚主要是多一個管子彎曲附加余量。這是因為船舶管道的彎頭通常不采用定型彎頭，而是采用彎管機加工管道，所以在設計時需要考慮該余量[3]。……