海洋工程管道支架布置与选型

张伟

江苏新扬子造船有限公司，江苏 靖江  214532

摘要：海洋工程管道支架是一种重要的设备，用于在海洋环境中支撑和固定管道系统。在海洋工程建设中，正确的管道支架布置和选型，对保障工程安全和运行稳定性至关重要。本文将从海洋工程管道支架的布置和选型两个方面进行详细介绍。

关键词：海洋工程，管道支架，布置，选型，分析探讨

一、海洋工程管道支架布置的原则

海洋工程中的管道支架布置是一项非常重要的任务。正确的支架布置，可以确保管道的安全和稳定运行，而错误的布置则可能会导致管道受到严重损坏或者失效。因此，在海洋工程中进行管道支架布置时，需要遵循一些原则，以确保支架的安全、可靠以及经济性。以下是海洋工程管道支架布置的一些原则：

（一）设计阶段确定支架布置方案

在海洋工程的设计阶段，需要确定管道支架的布置方案。这个方案应该考虑到管道的类型、规格、材料、重量等不同的因素，同时还需要考虑海洋环境的特点和管道所需的支撑方式。在布置支架时，需要合理安排支架的数量、间距和类型，以确保管道能够承受各种载荷和力的作用。

（二）保证支架布置的稳定性

在管道支架的布置过程中，需要考虑支架的稳定性。支架应该能够抵抗各种载荷和力的作用，并且能够保证管道的稳定。在设计支架布置方案时，需要考虑支架的高度、间距和支撑方式等因素，以确保支架的稳定性。

（三）考虑管道的运行和维护

在布置管道支架时，还需要考虑管道的运行和维护。支架的布置应该方便管道的检修和维护，并且不能影响管道的正常运行。支架的数量和类型应该能够满足管道的各种运行和维护需求。

（四）优化支架布置以降低成本

在海洋工程管道支架的布置中，也需要考虑成本的支出。支架的数量和类型应该能够满足管道的安全和稳定运行的要求，并且能够最大程度地降低成本。这可以通过优化支架的数量、间距和类型等因素来实现。

（五）考虑环境保护

在海洋工程管道支架的布置中，也需要考虑环境保护。支架的材料和涂料应该符合环保要求，并且不会对海洋环境造成污染。此外，在支架的布置中，也需要考虑海洋生态环境和渔业资源的保护等因素。

二、海洋工程管道支架的跨距

在海洋工程管道设计中，管道支架的跨距是一个重要的考虑因素，因为支架的跨距直接影响着管道的稳定性和安全性。支架的跨距通常指的是管道支架的两个支架点之间的距离，也就是管道的跨度。下面将详细介绍海洋工程管道支架跨距的相关内容。

（一）影响管道支架跨距的因素

管道支架跨距的大小受到以下几个因素的影响：

（1）管道的重量和直径：管道的重量和直径是影响支架跨距的主要因素之一。管道重量越大，直径数值越大，需要的支架跨距也就越大。

（2）支架的类型和规格：不同类型和规格的支架对管道支撑的能力不同，因此支架的类型和规格也会影响支架跨距的大小。

（3）环境因素：环境因素也会对支架跨距产生影响。例如，海洋工程中，水深、海流、风力等环境因素，都会对管道的稳定性和安全性产生影响，进而影响支架跨距的大小。

（二）管道支架跨距的计算方法

管道支架跨距的计算方法，通常根据管道的直径、重量、支架类型和规格以及环境因素等因素来确定。常用的计算方法包括经验法和计算法这两种。

（1）经验法

经验法通常是根据类似的管道工程经验来估算支架跨距的大小。这种方法简单易行，但是存在一定的不确定性和风险，因此需要慎重考虑选择使用。

（2）计算法

计算法是通过计算来确定管道支架跨距的大小。通常需要考虑管道的质量、直径、环境因素、支架类型和规格等因素。一般来说，支架跨距越小越好，因为这样可以更好地保证管道的稳定性和安全性。

（三）管道支架跨距的合理范围

在选择支架跨距时，需要考虑管道重量、载荷、环境因素等多种因素，以保证管道在使用过程中的安全性和稳定性。一般而言，管道支架的跨距越大，其所承受的负荷和重量就会越大，因此需要根据具体情况进行设计和选型。

首先，需要考虑管道的重量和负荷情况。对于质量较轻的管道，其所需的支架跨距相对较小，可以选择较为轻型的支架；而对于质量较重的管道，则需要选择更为牢固、承载能力更大的支架。

其次，需要考虑海洋环境的因素。在复杂的海洋环境中，海浪、潮汐等因素会对管道支架产生一定的影响。因此，需要根据实际情况选择合适的支架类型和跨距。在海洋环境中，常用的支架类型包括双点支架、三点支架、四点支架等。

最后，还需要考虑支架的维护和检修情况。在设计和选型时，需要充分考虑管道支架的维护和检修情况，以方便对管道进行维护和检修工作。

三、海洋工程管道支架布置

海洋工程管道支架的布置，是指在海底或海面上如何摆放管道支架。其布置方式应充分考虑海洋环境的特殊性和实际施工条件，以确保管道系统的安全和可靠运行。

（一）海底支架布置

在海底管道系统中，支架的布置通常采用“打底支撑”的方式。也就是将管道支架直接安装在海底上，通过支架的脚座固定在海底。

在具体的支架布置过程中，应根据管道系统的运行要求、水深、海底地形和海底土质等因素进行合理的支架布置。对于水深较浅的海域，可以采用钢管支架，而对于水深较深的海域，则需要采用混凝土支架。此外，在支架的间距和高度方面也要注意合理设计，避免支架布置过于密集或高度不足，影响管道系统的运行和维护。

（二）海面支架布置

在海面管道系统中，支架的布置主要采用桥架和架桥支架两种方式。桥架支架是指将管道支架安装在桥架上，用来支撑管道系统，而架桥支架是指将管道支架通过钢索悬挂在桥架下方，用来支撑管道系统。

在具体的支架布置中，应根据管道系统的运行要求、水深、海流和风浪等因素进行合理的支架布置。对于水深较浅的海域，可以采用桥架支架，而对于水深较深的海域，则需要采用架桥支架。此外，在支架的间距和高度方面也要注意合理设计，避免支架布置过于密集或高度不足，影响管道系统的运行和维护。

四、海洋工程管道支架选型分析

管道支架的选型应该根据海洋环境、管道特性和施工条件等多种因素综合考虑，主要包括以下几个方面：

（一）管道直径和壁厚：管道直径和壁厚是支架选型的基础参数，需要根据管道设计参数进行确定。通常情况下，管道直径越大、壁厚越厚，支架的选型也需要更加的严格。

（二）支架类型：海洋工程管道支架的类型包括固定支架、滑动支架、伸缩支架、挂篮支架等。不同的支架类型适用于不同的海洋环境和管道特性，需要根据具体情况进行恰当的选择。

（三）材料：海洋环境下的管道支架需要具有良好的耐腐蚀性能，一般选用不锈钢、镍合金、塑料等材料制造。同时，支架的选材也需要考虑到海洋环境的水下氧化、盐雾等因素对材料的影响。

（四）操作和维护：支架的选型还需要考虑到操作和维护的便利性。对于难以进行维护和更换的支架，其使用寿命也会相应的缩短。

（五）安全性能：支架的选型还需要考虑到其安全性能，包括承载能力、防震能力、抗风能力等。对于海洋环境下的管道支架来说，其安全性能尤为重要，需要进行全面的评估。

五、结语

总的来说，海洋工程管道支架的选型需要考虑多种因素，并且需要进行全面综合的分析和评估。在实践中，工程师们也积累了很多海洋工程管道支架选型的经验。这些经验可以帮助工程师们更好地选择适合的支架类型和设计方案，以满足不同海洋环境下的现实要求。同时，现代化的支架选型软件以及实践经验也是帮助工程师们做出正确选择的重要手段。

参考文献

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[3]刘学利,张占立.浅析海洋石油工程建造项目中如何进行成本过程控制[J].中国石油和化工标准与质量,2018,38(08):60-61.

姓名：张伟，性别：男，出生年月：1981.9，民族：汉，籍贯：重庆市忠县，学历：本科，已获得职称：中级工程师满，研究方向：船舶与海洋工程