ASME B31标准在海外油田地面工程建设中的应用

ASME B31标准在海外油田地面工程建设中的应用

【摘要】本文通过依据对海外油田地面工程建设中标准规划，根据实例展示并应用标准对负责原油运输的其管道进行运算，从而约束管道的不同管段，选择合理管道，并最终实现良好运行。

【关键词】ASME B31标准 海外油田 地面工程建设

ASME B31标准是由美国制定的管道规范，在海外油田地面工程建设中，ASME B31.3、ASME B31.4以及ASME B31.8是比较常用的管道规范标准。本文通过对ASME B31系列标准进行概述，以其在海外油田地面工程建设的应用为例，具体分析ASME B31.3、ASME B31.4以及ASME B31.8标准效性。

1 ASME B31标准在石油管道设计中规定的相关内容

当前，海外项目地面工程建设仅中亚、苏丹等少数小国允许采用国内标准，在石油地面工程的管道设计中，国际规定的都是采用美国ASME B31 系列标准，该标准详细定义了以石油管道的内压设计、无损检测、压

力试验等内容，具体如下[1]：

1.1 设计计算的公式

对直钢管的内压值进行计算，其中以t作为设计的壁厚，如果D/6大于壁厚，则公式如下：

t=

[σ来表示，C1以及C2为附加量，只不过前者为厚度减薄的附加量，后者为复式的附加量，Y是在ASME B31.3基础上制定的GB 50316规定的系数，根据其不同情况下的系数标准从而进行内外径的计算，保证计算的壁厚符合应用标准。1.2 无损检测

进行化工和炼油厂管道标准检测时，需要进行目测检验，其中采用5%RT进行随机焊缝的检查，保证其焊缝衔接无损，从而保证泄露试验的质量。

1.3 压力试验

压力试验的种类很多，其中气压/水压/液气混合/替代气体的试验等均纳入压力试验的范围。

在一般情况下，采用水压试验的方法进行试验，其中压力要求较高。试验的设计压力值ρ一般情况下需要在1.5倍的条件下进行，防止压缩气体中存在较大

能量，保证试验安全。

2 ASME B31标准在输油管道的设计的应用2.1 ASME B31.3 管道柔性设计应用

管道和压力容器在设计原理上既有共通之处，也因为各自的特点而各不相同。按该标准进行管道应力的柔性分析。该标准主要是防止因交变压力对管道引起的疲劳损坏，综观 B31.3 对D 类、 M 类管道的柔性分析中的规定，其基本思路为：SE《SA，其中，SE 为由交变位移对管道所引起的弯矩、扭矩，在所考虑元件上产生的弯曲应力Sb、 剪切应力St 组成的当量应力计算。SA为管道的位移应力。 柔性分析用交变应力范围表示，其许用应力范围用解析式形式表示； 而容器的压力疲劳评定用交变应力幅表示，且其许用应力幅以S- N 设计曲线表示。

2.2 ASME B31.4 输油管线系统的应用

该标准主要是针对输油管线系统的材料、零件，压力、温度温度变化，材料部件的选用以及连接方法、管道的安装要求、内外磨损程度等进行规范性要求，并按照相关的规范标准进行设计与计算，从而进行压力性测试以及无损检测。

2.2.1？设计方面的计算标准

按照钢管的内压设计壁厚公式进行计算，从而得出其壁厚计算规定。公式如下：

（式3）

Pi为设计内压；D为管道外径，S 为材料的许用应力，T为设计壁厚。依据公司确定钢管和管件的系列号SCH，并决定使用壁厚标准，如标准壁厚STD（Standard Weight）、加强壁厚XS（Extra-Strong）和双倍加强壁厚XXS（Double Extra-Strong）等。按有关标准中的管件设计计算公式得到的主管壁厚计算值，查管件壁厚的分级表并确定与之相配的SCH。2.2.2？无损检测

无损检测是针对管道焊缝而言制定的要求。根据标准选用超声波以及射线检测无损检测。

射线检测标准：以一天作为检测时间，当检测的范围大于等于焊接全周长的15%时，则需要对周围通过的居民区、输油站场等地的死口焊缝进行100%的射线检测。

超声波检测标准：对焊缝进行100%的检测，并且结合射线检测法对当天所焊接焊缝全周长的5%进行检测，检测必须依据实际情况进行无损检测。2.2.3？压力试验

对管道进行压力试验，有利于保证管道的密度性符合要求。

压力试验主要包括严密性试验以及强度试验。根据输油干线的不同，从而预定水压强度的试验压力。当稳压的时间大于4小时时，强度试验压力≥1.5设计内压力，此时管道通过的场所人口较为稠密。当稳压的时间大于4小时时，强度试验压力≥设计内压力，此时的测验为严密性的试验压力。而当强度试验压力=1.25设计内压力时，输油干线穿过的地段则为一般地段。因此，要想保障海外油田地面工程的施工条件与水平，必须依照ASME B31.4标准进行。

2.3 ASME B31.8标准在输气和配气管道的应用

ASME B31.8，其同样是对材料、零件，压力、温度温度变化，材料部件的选用以及连接方法，管道的安装要求、内外磨损程度等进行规范性要求，只是其应用于各站场运行的气外输管道、注气输管道、以及集气输管道。

2.3.1？设计方面的计算标准

在一定的设计压力下，钢输气管道的壁厚公式如下：（式6）

根据不同的物质进行公式计算，从而保障管道内气体服饰裕量不超标。2.3.2？无损测试

ASME B31.8的测验标准与环向应力有关，当环向应力≥管道最低屈服强度的20%时，则无损测验焊接的焊缝数量则按照分区标准进行。