ICS 75.180.10 E 94 备案号：534712016
SY
中华人民共和国石油天然气行业标准
SY/T70552016
水下分离器结构设计推荐作法
Subsea separator structural design-recommended practice
2016—01—07发布
2016－06-01实施
国家能源局 发布 SY/T7055--2016
目 次
前言通则 1.1 概述 1.2 本标准使用说明 1.3 规范性引用文件 1.4 术语和定义 1.5 缩略语和符号
I
设计原理 2.1 概述 2.2 安全原理 2.3 设计格式 2.4 安全等级概念和PED 设计 3.1 概述 3.2 材料选择 3.3 载荷以及载荷影响 3.4抗力 3.5 极限状态及失效模式 3.6 计算方法 3.7 设计准则 3.8 设计细节材料
2
产
8
8
- 10 13 14
.......-... ..
3
14 14 14 14 15 15 15 17
-量手量专主量
4.
18
4.1 应用 4.2 规范性参考 4.3 总体要求 4.4 材料制造 4.5 材料要求 4.6 材料测试 4.7 无损检测和工艺 4.8 材质证书复合钢板的制造、试验和检验 5.1 应用 5.2 规范性参考
18 18 18 ....18
19 22 23 24
5
24
24 24
T SY/T7055—2016
前言
本标准等同采用DNV-RP--F301：2007Subsea separatorstructuraldesign。 本标准与DNV-RP-F301：2007部分差异是：
对DNV-RP-F301：2007中的插图和尺寸标注按照制图国家标准的要求进行了重新绘制；对DNV-RP-F301：2007中的个别疑误进行了更正，并在相应之处采用脚注进行了说明；对DNV-RP-F301：2007中的英制数据按国际单位制（SI制）进行了转换；对DNV-RP-F301：2007中的第1部分“通则”按格式要求改为“范围”；在本标准中用英制分数形式，以方便使用和国际交流；本标准为应用于水下重力式分离器的设计、制造、检验、认证程序提供基本的要求；第3章3.7.2原文勘误：“/3/2”改为“2/3”；第6章原文勘误：表6-1注中“3）除非在成形和组装前已经检验的板材”；附录A原文勘误：表A-1中“sys/SMYS”改为“Sy.s/SMYS” 附录B原文勘误：表B-10中“m”改为“mm”，附录B原文勘误：表41中“V3/2=1.155”改为“/3/2”；附录B.4.6原文勘误：“3.2m”改为“2.3m”。
本标准由石油工业海洋石油工程专业标准化技术委员会提出并归厂。 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：李志刚、刘培林、杨江辉、周凯、张雪粉。
II SY/T 7055—2016
水下分离器结构设计推荐作法
1通则 1.1概述 1.1.1 引言
本标准为深水水下重力式分离器的设计、制造、检验、认证程序提供基本要求。其中深水定义
为：
当起控制作用的载荷是外压而不是内压的水深。 本标准可以使分离器的结构强度达到总体安全的水平。 本标准已在全球范围内推行应用。对设备的安装，政府性的法规可能包含本标准未涉及的条款。 本标准摘录了欧盟承压设备指令PED（PressureEquipmentDirective）和欧盟委员会指令
No.97/23/EC（EUCouncilDirectiveNo.97/23/EC）中的部分要求。安装于FFA（欧洲经济区域）人陆架的水下分离器需要考虑这些要求。
注：本标准中没有包含分离器功能方面的条款。 使用本标准的优点包括：
提供建造安全可行的用于深水水下分离器的解决方案；以EN13445为基础，为分析设计提供具体的指导和要求，并符合承压设备指令PED（应用于EEA）：一应用了一种基于风险的方法，且安全系数量值取决于失效后果（安全等级方法）。
1.1.2目标
本标准的目标是：
为水下分离器的结构完整性提供国际接受的推荐作法：当外压成为控制厚度的决定因素时，提供更具体的设计标准；为合同提供技术性参考；为设计者、供应方、采购方和监察管理部门提供指导性说明为深水水下分离器的认证（或分级）提供程序和要求。
1.1.3应用和范围
本标准主要适用于石油和天然气工业中的深水水下分离器。已有的方法（例如EN13445-3中的公式设计法）已经为一般水深提供可行的解决方案。在深水中，分析设计法能使设计更佳并拥有足够的安全性。本标准基于的设计理论也可用于一般水深。
连接管线、基础、用于运输的锚固件和撬体、安装等都不在本标准的考虑范围内。 对于其他适用范围，需要特别考虑满足与其相关的法律法规。 SY/T 70552016
1.1.4PED特殊条款要求
本标准本质上是基于EN13445的应用，EN13445是一个符合PED的协调性标准。但是，本标准包含了PED制定时未涉及事项。为满足本质安全要求（PED的附录I），本标准补充了PED中未给出明确规定的两个事项，即：
一安全等级方法的应用；验证试验（压力试验）。
本标准对这些问题给出了明确的指导，见2.4和6.8。欧盟非常关注这些事项的解释。事项及建议的解答，将提交至欧盟进行后续处理。一种可能的结果是为PED提供指南。 1.2本标准使用说明 1.2.1本标准使用者
业主（购买者）是系统安装和使用的最终负责方。使用过程要遵守相关法律、法规和规章。 承包方受业主委托，承担全部或部分工程以使系统能够安装或使用。 设计者受承包方委托，承担全部或部分设计相关的工作，并是设计报告的主要编写者。 制造方受承包方委托，制造所有部件。 认证方通常由业主指定，提供认证。
1.2.2本标准的组成结构
本标准的结构流程图如图11所示。 第1章包括本标准的目标、范围以及规范性引用文件，并进一步介绍了基本概念、定义和缩写。 第2章说明了设计原理，包括安全理论和设计公式。特别给出了安全等级的概念，并探讨了与
PED和EN13445的关系。
第3章是设计准则。给出了分析中用到的相关载荷效应及材料性质，并详细描述了怎样进行分析设计。
第4章是对基材的要求，包括制造、化学成分、特性、测试、抗腐蚀性及氢致开裂。特别考虑了有关复合钢板和双相钢以及厚板的制造重要参数。
第5章包括复合钢板和双相钢钢板的制造、测试和检验要求。 第6章包括对分离器的制造、测试和检验的要求。 第7章给出认证行为的认证步骤。认证由认证方在设计和制造过程中进行。它同样包括制造方和
设计者提交的审核和批准文件清单。
第8章关于操作、维护和检查。强调前期活动，因容器安装后就很可能“不易再次观察”。本标准未包括设备的安装。
所有的使用者都应仔细阅读描述本标准范围和设计原理的第1章和第2章。设计者应依据第3章按照业主和承包方提出的要求进行分析设计。关于制造和认证，承包方、制造方和认证方应考虑第 6、第7、第8章。 1.3规范性引用文件
下列标准是本标准的参考标准。 没有特殊情况，应使用参考标准的最新版本。如果其他标准符合或高于此处提到的标准并为相关
机构如供应方、承包方、现场操作者、任何第三方或认证机构所接受，也可以应用其他的标准。
任何与规则和标准的偏离、例外或修正都应记录下来，并获得相关机构的同意或核准。 SY/T7055—2016
第1章通则
第2章设计原理 总则
开始设计
所有用户
第3章设计
设计者（证书）客户承包商
设计
第4章材料
第5章复合钢板的制造测试和检测
第6章分离器的制造测试和检测
第7章认证程序
制造
第8章运行、维护和定期检查
服务
图1-1本标准流程图
1.3.1海洋标准
DNV-OS-F101海底管线系统（Submarine pipe systems） 1.3.2推荐作法
DNV-RP-B4O1阴极保护设计（Cathodicprotectiondesign) 1.3.3其他参考标准
ISO/FDIS2394结构可靠性的一般原则（Generalprinciples onreliabilityof structures） PED，欧盟承压设备指令，欧洲议会与理事会的97/23/EC指令（PressureEquipmentDirective，
Directive 97/23/EC of the European Parliament and of the Council)
PD550o非直接火焊接压力容器规范（Specificationforunifiredfusionweldedpressurevessels）
2 SY/T7055—2016
EN13445-1非受火压力容器第1部分：总则（Unifiredpressure vessels—Part1：General） EN13445-2非受火压力容器第2部分：材料（Unifiredpressurevessels—Part2：Materials） EN13445-3非受火压力容器第3部分：设计（Unifiredpressurewessels—Part3：Design） EN13445-4非受火压力容器第4部分：制造（Unifiredpressurevessels—Part4：Fabrication） EN13445-5非受火压力容器第5部分：检测和试验（Unifiredpressurevessels一Part5：
Inspection and testing)
ISO15156-1石油和天然气工业油气开采中用于含H2S环境的材料第1部分：选择抗开裂纹材料的一般原则(Petroleum and natural gas industries-Materials for use in H,S-containing environments in oil and gas production-Part 1 : General principles for selection of crackingresistant materials)
ISO15156-2石油和天然气工业油气开采中用于含H2S环境的材料第2部分：抗开裂碳钢，低合金钢和铸铁的使用（Petroleum and natural gas industries—Materials for use in H,S-containing environments in oil and gas productionPart 2 : Cracking resistant carbon and alloy steels, and the use of cast iron)
ISO15156-3石油和天然气工业油气开采中用于含H2S环境的材料第3部分：抗开裂耐蚀合金（CRAs）和其他合金[Petroleum and natural gas industrics--Materials for use in H,Scontaining environments in oil and gas production--Part 3 : Cracking resistant CRAs (corrosion resistant alloys) and other alloys]
FN10028-1压力用钢扁平产品第1部分：一般要求（Flatproductsmadeofsteelsforprcssurc purposcPart 1 : General requiremcnts)
EN10028-6压力用钢扁平产品第6部分：淬火和可火的细晶粒可焊钢（Flatproductsmadcof stcels for pressure purposes-Part 6 : Weldable fine grain steels, qucnchcd and tempered)
EN288-3：1992A1金属材料焊接工艺评定第3部分：钢的电弧焊焊接工艺试验（包括附录 A1) [Specification and approval of welding procedures for metallic materials --Part 3 : Welding procedure tests for the arc welding of steels (Amendment A1 : 1997 included)l
EN1043-1金属材料焊接的破坏试验硬度试验第1部分：电弧焊接的硬度试验（Destructive tests on welds in metallic materials. Hardness testing-Part 1 : Hardness test on arc welded joints) 1.4术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
1.4.1
复合元件clad component 指带有内衬的元件，该元件覆层和基层间可实现冶金级结合，包括通过焊接堆焊的防腐层、热轧
和爆炸焊连接的板。 1.4.2
腐蚀裕量corrosion allowance 指为了抵抗腐蚀、侵蚀和磨蚀而增加的厚度。
1.4.3
深水分离器deepwaterseparator 指应用于深水的水下分离器。本标准中，深水定义为当起控制作用的载荷是外压而不是内压的水
深。