鋼(gang)(gang)管(guan)在海(hai)洋(yang)工程(cheng)(cheng)(cheng)中應(ying)用非常普遍,大(da)體(ti)可分為三(san)類(lei):功能系(xi)統用鋼(gang)(gang)管(guan);工程(cheng)(cheng)(cheng)結構用鋼(gang)(gang)管(guan);特殊用途鋼(gang)(gang)管(guan)。海(hai)洋(yang)工程(cheng)(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)管(guan)設(she)計(ji)與選(xuan)用,都是按船級社的海(hai)洋(yang)工程(cheng)(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)結構規范(fan),并參照API、AISC、ASTM、AWS、NACE等規范(fan)和(he)準則。
1. 功能(neng)系(xi)統(tong)用管(包括(kuo)常規系(xi)統(tong)和專用系(xi)統(tong))
為了保證海(hai)洋結(jie)構物功能的(de)實現,既有(you)常(chang)規系(xi)統,又有(you)專(zhuan)(zhuan)用系(xi)統中用的(de)鋼管。常(chang)規系(xi)統主要有(you):艙(cang)底水、壓載、疏排水、生活污(wu)水、空氣(qi)(qi)(qi)(qi)、測量(liang)、注入(ru)、生活用水、消防、貨油(you)、掃(sao)艙(cang)、透氣(qi)(qi)(qi)(qi)、惰氣(qi)(qi)(qi)(qi)、加(jia)熱、冼艙(cang)、泡沫滅火、灑水、蒸(zheng)發氣(qi)(qi)(qi)(qi)、液(ye)位遙(yao)測、閥門遙(yao)控等(deng)系(xi)統。專(zhuan)(zhuan)用系(xi)統是特種用途的(de)。如運輸液(ye)化石(shi)油(you)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(LPG)、液(ye)化天(tian)然氣(qi)(qi)(qi)(qi)(LNG)等(deng)船的(de)專(zhuan)(zhuan)用系(xi)統;“海(hai)洋工程(cheng)”的(de)特殊(shu)的(de)鉆采設備、原油(you)處理/液(ye)化石(shi)油(you)氣(qi)(qi)(qi)(qi)/液(ye)化天(tian)然氣(qi)(qi)(qi)(qi)處理(流程(cheng))系(xi)統、特殊(shu)的(de)系(xi)泊系(xi)統、火炬(ju)系(xi)統等(deng)。
目(mu)前國內鋼管行業還未(wei)有將這類用(yong)管納(na)入海洋工程(cheng)用(yong)管中(zhong),本文也(ye)不作(zuo)進一步的(de)論述。
2. 工程結(jie)構用管
“海洋(yang)(yang)工(gong)程”除了功能系統中的“鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)”外(wai),還有許(xu)多構(gou)(gou)造(zao)中大量(liang)采(cai)用(yong)的“鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)”。如:導管(guan)(guan)架、水下鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)樁(zhuang)、隔水套(tao)管(guan)(guan)、系泊支架、直(zhi)升機平(ping)臺(tai)、火炬塔架等。這類(lei)“鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)”的特點:規格多、材(cai)質高、比較(jiao)雜,有同(tong)徑、異徑,不同(tong)壁厚,還有大量(liang)的Y、K、T型的管(guan)(guan)節點。如導管(guan)(guan)架、鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)樁(zhuang)、井(jing)口隔水套(tao)等,多為(wei)大直(zhi)徑尺寸的“鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)”,一般都(dou)是用(yong)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)板卷制而成。它們(men)的材(cai)質為(wei)E36-Z35,D36-Z35,E36,D36。這類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)制造(zao)所采(cai)用(yong)標準主(zhu)要(yao)是《船舶(bo)及海洋(yang)(yang)工(gong)程用(yong)結(jie)構(gou)(gou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)》(GB 712-2011)和《結(jie)構(gou)(gou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)制造(zao)規范》(SY/T 10002-2000)(國(guo)家(jia)海洋(yang)(yang)石油天然氣行(xing)業(ye)標準)。《船舶(bo)及海洋(yang)(yang)工(gong)程用(yong)結(jie)構(gou)(gou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)》(GB 712-2011)是在原(yuan)《船體結(jie)構(gou)(gou)用(yong)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)》(GB 712-2000)的基礎上進行(xing)修訂,成為(wei)我國(guo)首個海洋(yang)(yang)平(ping)臺(tai)用(yong)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)國(guo)家(jia)標準。
由于(yu)我國沒有(you)專門海洋結(jie)構管制造(zao)(zao)企業。所(suo)以,通常(chang)都是由海洋平(ping)臺(tai)建(jian)造(zao)(zao)單位(wei)購置鋼(gang)板(ban)后,自行加工成型(xing)。近十多年來。國內鋼(gang)管企業建(jian)設了一大批現(xian)代化的大型(xing)鋼(gang)管生產線(xian)(包括無(wu)縫(feng)、焊管),可以生產部分大直徑結(jie)構用管,但還(huan)有(you)部分更大規格仍需要采用輥式彎管機(ji)來生產。
3. 特殊(shu)用途鋼管(guan)
特(te)殊用(yong)途管一(yi)般(ban)是(shi)指特(te)定工(gong)作環境和(he)工(gong)作介質下使用(yong)的特(te)種鋼管。目前鋼管行業將海底(di)管線管列入海洋工(gong)程(cheng)用(yong)管中。
海(hai)(hai)(hai)底管線(xian)鋼管與陸地(di)管線(xian)不同(tong),由于(yu)海(hai)(hai)(hai)洋(yang)環境惡劣,其工(gong)作環境長(chang)期受到海(hai)(hai)(hai)水(shui)壓力與腐蝕(shi)、波浪與洋(yang)流的(de)(de)沖刷與振動、海(hai)(hai)(hai)洋(yang)浮游生物(wu)的(de)(de)潛在破壞(huai)、水(shui)上交通物(wu)的(de)(de)機(ji)械破壞(huai)等,近年來,隨著(zhu)海(hai)(hai)(hai)上油氣田向著(zhu)深(shen)水(shui)、極地(di)的(de)(de)開發(fa),面對惡劣的(de)(de)海(hai)(hai)(hai)洋(yang)服(fu)役環境,對海(hai)(hai)(hai)底管線(xian)提出了比陸地(di)管線(xian)更高(gao)的(de)(de)質(zhi)量要求,如:高(gao)鋼級、大(da)厚壁、各向同(tong)性(xing)(xing)(xing)、低屈強(qiang)比、低溫下的(de)(de)高(gao)韌性(xing)(xing)(xing)、高(gao)止裂性(xing)(xing)(xing)、良好(hao)焊(han)接性(xing)(xing)(xing)、抗(kang)大(da)應變(bian)性(xing)(xing)(xing)能(neng)及抗(kang)酸(suan)性(xing)(xing)(xing)介質(zhi)腐蝕(shi)等性(xing)(xing)(xing)能(neng)。在目前國際上普遍(bian)執行的(de)(de)API標準中,管線(xian)用(yong)鋼級別涵蓋了X42-X100的(de)(de)焊(han)接高(gao)強(qiang)度鋼。