ICS 75.180.10 E 94 SY 备案号：53470—2016 中华人民共和国石油天然气行业标准 SY/T7054—-2016 海底管道维修推荐作法 Pipeline subsea repair 2016一01-07发布 2016一06一01实施 国家能源局 发布 SY/T7054—2016 目 次 前言 概述 1.1 简介 1.2 使用范围 1.3 管箍 1.4 规格书 1.5 术语和定义 1.6 缩略语和符号 2 基本原理 8 2.1 安全原理 8 2.2 评定 8 2.3 分析方法 3管道设计基础 9 3.1 概述 9 3.2 尺寸公差 9 管道荷载 10 4.1 管道基本受力 10 4.2 管道最大轴向力 4.3 作用力的边界条件 14 4.4 位移限制 14 4.5 疲劳 15 4.6 安全系数 4.7 电位 15 4.8 在役使用 16 16 5 安装与连接 概述 16 5.1 5.2 接人 17 -段管端接人控制 19 5.3 第一 5.4 19 密封保护设计 20 5.5 水阻 20 5.6 第二段管端接入 20 5.7 错位极限 20 5.8 激活 SY/T7054—2016 5.9 密封试验 · 21 5.10 监测和控制 21 6 焊接 22 6.1 概述 22 6.2 焊接原则 22 6.3 高压焊接 6.4 材料 6.5 焊接人员 25 6.6 设备和系统 6.7 设备和系统质量评定测试 25 6.8 焊接原则基本方案质量评定方法 27 6.9 pHWPS的编制 28 6.10 焊接工艺评定 31 6.11 制造中的焊接要求 6.12 准备 ..35 6.13 文档 设计 7 7.1 概述 35 7.2 失效形式 35 7.3 材料特性 37 7.4 强度能力 7.5 密封能力 8 试验 8.1 试验原理 40 8.2 典型试验 41 9 文档 41 9.1 文档 41 9.2 评定清单 42 9.3 质量保证 42 9.4 可追溯性 附录A（规范性附录） 连接件性能 44 附录B(规范性附录) 典型试验 附录C（规范性附录) 评定检查表 · 61 参考文献 · 67 II SY/T 7054—2016 前言 起草。 本标准等同采用挪威船级社的DNV-RP-F113Pipelinesubsearepair（2007年10月版本）。 为了便于使用，本标准作了下列编辑性修改： 删除DNV-RP-F113前言； -删除DNV-RP-F113中1.3的内容； 一用“本标准”代替“本推荐作法”； 将原文1.6“参考文献”移至文中最后部分； 增加了8.2“典型试验”； 将文中公式进行了重新编排； -对原文1.8“缩略语和符号”和7.1.1部分，按GB/T1.1和GB/T20001.1的要求重新编号 排版。 在海洋石油、天然气开发工程设计、建造和使用中涉及原标准所在国政府和其他主管当局的法 令、法规和规定时，应按中华人民共和国政府或政府主管部门颁布的相应法令、法规和规定执行。 关于计量单位的表示，以我国法定计量单位为主，即法定计量单位值在前，英制单位的相应值标 在其后的括号内。 本标准由海洋石油工程专业标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位：海洋石油工程股份有限公司。 本标准起草人员：刘培林、胡晓明、潘东民、王乾、王冰、马洪新、方新、杨宝峰、单世超、唐 瑞友、李庆、李凡、陈金龙、冯现洪、程涛。 III SY/T7054—2016 海底管道维修推荐作法 1概述 1.1简介 1.1.1连接件简介 本标准适用于管箍、管卡、T形支管连接件和隔离塞等用于海底管道维修和连接的连接件。以上 连接件采用机械法与管道连接，其中套筒、管箍和T形支管也可使用焊接法相连。 本章中关于机械附件的强度要求同样适用于管道修复工具。图1为典型连接件应用示意图。 两管道端部 管箍连接管 隔离塞 管道局部受损 管卡用于修复管道局部 受损及连接使用 T形支管连接件用于带 压管道连接 图1＇典型维修连接件应用示意图 SY/T7054—2016 管箍连接是通过机械连接或焊接方法直接将其卡在管道外壁上以实现管道连接。与管箍连接所 不同，法兰连接是通过安装前在管道末端额外焊接或锻接一定厚度的、机加工成型法兰片来实现管道 连接。 管卡是套在管道外壁上以防止泄漏或增加连接强度。 管道带压开孔时，T形支管连接件应卡在开孔管道的外壁。带压管道应进行机械开孔，以使流体 通过支管流动。 隔离塞随管道内流体被压至管道维修处后，激活形成一个能够承受压差的隔离屏障。 管道自身特性是管道维修组装的主要限制条件，例如管壁强度、管道表面不均匀性、管道变形 等。用于海底维修的连接件应慎重安装，以减少管道损坏的可能性（如密封损坏）。 连接件应具有足够的强度以抵抗各种相应荷载所产生的应力，其中的安全系数见4.6。 1.1.2管道损伤 内/外部腐蚀、氢致应力开裂（HISC)、不稳定海床、落锚以及海面坠物等都可能会造成安装后 的管道损伤。管道损伤的危险性取决于海面活动密度（如船运和海上作业）、水深、海床条件和管道 自身设计情况。从细微损伤到全部屈曲甚至开裂，管道可能产生不同程度的损伤，从而对应不同的维 修方法和应急维修策略。参考文献10和11（CODAM&PARLOC）介绍了管道受损统计情况，如 图2所示。 22起由抛锚或者 冲击引起破坏 49起由腐蚀或材 料缺陷引起 泄露事故96起 管道本身事故 25起由其他因素 248起 引起 非泄露事故152起 管道运行过程中产生 的事故396起 泄露事故92起 542起事故 连接件事故148起 非泄露事故56起 管道铺设、水压试验 等过程中产生的事 故146起 图2北海管道/立管542起事故报告（截至2000年底） 图3说明了海底管道维修的复杂性。 一直以来大部分潜水维修作业由潜水员完成。然而由于人体生理局限，水压限制了人类向数百米 水深处发展。挪威国家主管当局更多是依靠调整潜水深度上限来保护潜水员。目前挪威潜水深度上限 为180m。对于现在可达2500m水深的深水管道而言，这个限制深度只占其中很小一部分。 因此，深水管道维修得以施行的基础是远程控制技术。 2 SY/T70542016 图3典型的管道修复支持系统 通常在管道正式维修前需要进行调查并制定详细的维修计划： 调查管道受损情况、管道状况和管道作业后果，以确定是否需要维修作业，是否应启动防污 染措施，是否应限制海水进人管道。 一制定清理杂物和海床处理计划，并评估其对管道的影响，为维修工作作好准备。 -根据应急准备情况和调查结果制定维修作业计划（计划、设备订货及支持）。 一海床处理、管道压力调整、维修。 一试验确认维修质量，检查区域防护情况，清理现场并完工。 1.2使用范围 本标准为用于管道海底维修、改造、连接的连接件和连接系统评定提供原则和指导。其内容包括 以上连接件和连接系统的设计、制造、安装以及操作等相关的各个方面。 本标准作为DNV-OS-F101《海底管道系统》的补充，也适用于立管及立管以上部分管道。 1.3管箍 图4所示为普通锁紧时管壁与管箍的截面图。 锁紧原理可分为以下两种类型： -管壁与套筒间实行机械连接，这主要是利用局部附属装置/摩擦力来实现。 一套筒与管道间实行角焊焊接。 另外，机械管箍连接法主要基于以下两个原则： 管道外部压力形成“外压管箍连接”。 管道内部膨胀形成“内胀管箍连接”。 机械管箍与管道间的径向接触力来自于安装预紧力/管道张力。在设计连接时使用楔形物可影响 管道拉力。 图5所示为机械管箍的主要密封原理： 带金属骨架或槽角的套筒。 嵌人挡圈的预压缩软密封。 一纤维增强预压缩软密封。 一密封焊接。 某些密封件在被激活前不能与管道接触，否则易造成损坏。 3