包括低碳能源在內(nèi)的石油和天然氣工業(yè) 海底生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計和操作 第1部分一般要求和建議標(biāo)準(zhǔn)立項發(fā)展報告

石油和天然氣工業(yè)（包括低碳能源）海底生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計和操作第1部分：一般要求和建議標(biāo)準(zhǔn)立項發(fā)展報告StandardizationDevelopmentReport:ISO13628-1:2025Oilandgasindustriesincludinglowcarbonenergy—Designandoperationofsubseaproductionsystems—Part1:Generalrequirementsandrecommendations摘要隨著全球能源結(jié)構(gòu)向低碳化轉(zhuǎn)型，海洋石油和天然氣工業(yè)正面臨前所未有的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。海底生產(chǎn)系統(tǒng)作為深水及邊際油氣田開發(fā)的核心技術(shù)，其設(shè)計、操作和維護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)化對于確保作業(yè)安全、提升運營效率、降低環(huán)境影響具有至關(guān)重要的意義。本標(biāo)準(zhǔn)立項發(fā)展報告以國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）于2025年1月發(fā)布的最新版標(biāo)準(zhǔn)ISO13628-1:2025《包括低碳能源在內(nèi)的石油和天然氣工業(yè)海底生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計和操作第1部分：一般要求和建議》為核心研究對象。報告系統(tǒng)闡述了該標(biāo)準(zhǔn)的修訂背景，深入分析了其相較于前版在適用范圍上的重大拓展，即明確納入了低碳能源（如海上風(fēng)電、海洋能、碳捕集與封存（CCS）等）的相關(guān)要求和經(jīng)驗。報告重點解讀了標(biāo)準(zhǔn)在系統(tǒng)設(shè)計原則、安全屏障、材料選擇、操作完整性管理及退役規(guī)劃等方面的關(guān)鍵技術(shù)內(nèi)容與核心要求。結(jié)論指出，該標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布不僅鞏固了其在海底生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計領(lǐng)域的國際權(quán)威地位，更為油氣行業(yè)與新興海洋能源技術(shù)的融合提供了統(tǒng)一的技術(shù)框架，對于推動未來海洋能源的可持續(xù)、安全、集約化開發(fā)具有里程碑式的指導(dǎo)意義和實用價值。關(guān)鍵詞：ISO13628-1；海底生產(chǎn)系統(tǒng)；石油天然氣；低碳能源；設(shè)計與操作；標(biāo)準(zhǔn)化；安全完整性；海洋工程Keywords:ISO13628-1;SubseaProductionSystem(SPS);OilandGas;LowCarbonEnergy;DesignandOperation;Standardization;SafetyIntegrity;OffshoreEngineering正文1.標(biāo)準(zhǔn)修訂背景與研發(fā)意義海洋，尤其是深水區(qū)域，依然是全球石油和天然氣資源的重要接替區(qū)。然而，隨著“雙碳”目標(biāo)的全球共識形成，傳統(tǒng)油氣工業(yè)正加速向低碳、零碳能源體系融合。這一轉(zhuǎn)變對海底生產(chǎn)系統(tǒng)提出了全新的要求：系統(tǒng)不僅要處理傳統(tǒng)的油、氣、水混合物，還需集成碳捕集與封存（CCS）、海底電力分配、海上風(fēng)電與海洋能接口、以及氫氣等新型低碳能源的輸送與處理功能。在這一背景下，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）對原ISO13628-1標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了系統(tǒng)性修訂，于2025年1月27日正式發(fā)布了ISO13628-1:2025版。本次修訂的標(biāo)準(zhǔn)編號明確標(biāo)注為“包括低碳能源在內(nèi)的石油和天然氣工業(yè)”，這并非簡單的術(shù)語添加，而是標(biāo)準(zhǔn)適用范圍的根本性擴(kuò)展。它標(biāo)志著海底生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計與操作標(biāo)準(zhǔn)正式從單一油氣場景向“油氣+新能源”多場景共生邁出了關(guān)鍵一步。該標(biāo)準(zhǔn)的立項與發(fā)展，旨在解決傳統(tǒng)設(shè)計與操作規(guī)范在面對新興能源形態(tài)時存在的適用性、安全性和兼容性問題，為構(gòu)建綜合性、多功能的海洋能源島或海底樞紐提供統(tǒng)一的技術(shù)語言與安全準(zhǔn)則。2.標(biāo)準(zhǔn)核心內(nèi)容分析ISO13628-1:2025作為整個ISO13628系列（海底生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計和操作）的基礎(chǔ)性文件，為系統(tǒng)選擇、設(shè)計、制造、測試、安裝、操作、維護(hù)和退役提供了總體框架和通用要求。相較于前版（如ISO13628-1:2005或更早的APIRP17A），新版標(biāo)準(zhǔn)主要呈現(xiàn)出以下技術(shù)演進(jìn)與核心內(nèi)容：2.1適用范圍與術(shù)語的擴(kuò)展新版標(biāo)準(zhǔn)最顯著的變化是明確了將“低碳能源應(yīng)用”納入其范圍。這要求系統(tǒng)設(shè)計必須考慮以下因素：-碳捕集與封存（CCS）：涵蓋將捕獲的CO2注入海底地層所需的海底注入系統(tǒng)，包括模塊、閥門、管匯、監(jiān)控設(shè)備等。-海上可再生能源：為海上風(fēng)電、波浪能、潮流能等提供電力輸送至陸地的海底電纜及變電、控制設(shè)備的設(shè)計與集成要求。-氫氣輸送：針對氫氣（特別是藍(lán)氫和綠氫）的特殊物理化學(xué)性質(zhì)（如脆化、泄漏性），提出了材料選擇、密封設(shè)計及安全防護(hù)的專門建議。標(biāo)準(zhǔn)在術(shù)語部分增加了如“低碳能源模塊”、“海底電力中心”、“碳封存注入井口”等全新定義，確保行業(yè)溝通的準(zhǔn)確性。2.2系統(tǒng)設(shè)計和安全原則標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)了基于風(fēng)險的設(shè)計理念（Risk-BasedDesign），并對安全屏障（SafetyBarriers）的冗余性和可靠性提出了更高要求。主要內(nèi)容包括：-通用設(shè)計原則：強(qiáng)調(diào)了設(shè)備在極端海洋環(huán)境（高壓、高溫、深水）下的結(jié)構(gòu)完整性、疲勞壽命分析和可靠性設(shè)計。-接口管理：針對多能源共存的復(fù)雜系統(tǒng)，提出了嚴(yán)格的接口管理要求，包括機(jī)械、電氣、液壓、化學(xué)注入及控制系統(tǒng)的兼容性定義與測試。-安全完整性等級（SIL）：明確引用IEC61508/61511系列標(biāo)準(zhǔn)，對關(guān)鍵安全功能（如緊急關(guān)斷閥）提出了具體的SIL要求。-集成操作與遠(yuǎn)程控制：隨著無人化和自動化水平提升，標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)闡述了遠(yuǎn)程控制、狀態(tài)監(jiān)測（ConditionMonitoring）及基于數(shù)據(jù)云平臺的運維策略要求。2.3材料與腐蝕控制面對新介質(zhì)的挑戰(zhàn)，標(biāo)準(zhǔn)對材料選擇提出了更為細(xì)致的指導(dǎo)：-抗氫脆性：評估和選擇氫環(huán)境下的金屬與非金屬材料。-CO2腐蝕：針對CCS中的高濃度或超臨界CO2，詳細(xì)規(guī)定了抗腐蝕合金（CRA）或緩蝕劑的應(yīng)用條件。-非金屬材料：對海底電纜、軟管、密封件等非金屬制品在高壓、低溫和化學(xué)暴露下的老化、蠕變和滲透性提出了測試規(guī)范。2.4退役與環(huán)保要求呼應(yīng)了全球?qū)Ｑ蟓h(huán)境影響的關(guān)注。標(biāo)準(zhǔn)新增了設(shè)計階段即考慮退役（DesignforDecommissioning）的要求。這意味著在設(shè)計初期就需要規(guī)劃如何安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保地進(jìn)行系統(tǒng)回收、井口封堵或原地棄置（如允許），減少對海底生態(tài)的長期影響。3.標(biāo)準(zhǔn)涉及的主要參與單位介紹本標(biāo)準(zhǔn)的成功修訂離不開眾多國際一流企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)的貢獻(xiàn)。在這里，我們重點介紹一家在國際標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域具有卓越聲譽(yù)的技術(shù)委員會核心秘書處承擔(dān)單位——挪威船級社（DNV）。單位概況與地位：DNV（DetNorskeVeritas）成立于1864年，總部位于挪威奧斯陸，是全球領(lǐng)先的獨立風(fēng)險管理與質(zhì)量保證服務(wù)機(jī)構(gòu)。作為ISO/TC67（石油、石化和天然氣工業(yè)用材料、設(shè)備和海上結(jié)構(gòu)技術(shù)委員會）中多個工作組的重要成員和召集方，DNV在海底工程標(biāo)準(zhǔn)制定方面擁有無可比擬的權(quán)威性。特別是在海洋工程與新能源結(jié)合領(lǐng)域，DNV憑借其深厚的技術(shù)積累，在該標(biāo)準(zhǔn)的修訂中扮演了技術(shù)引領(lǐng)與框架整合的關(guān)鍵角色。在標(biāo)準(zhǔn)修訂中的具體貢獻(xiàn)：-技術(shù)框架構(gòu)建：DNV的技術(shù)專家團(tuán)隊深度參與了低能源模塊與油氣系統(tǒng)接口界面的定義工作。他們基于在CCS和海上風(fēng)電領(lǐng)域的項目經(jīng)驗，提出了確保系統(tǒng)安全可靠運行的通用設(shè)計原則與技術(shù)解決方案。-風(fēng)險分析方法論：DNV將其在風(fēng)險評估（如定量風(fēng)險評估QRA、失效模式與影響分析FMEA）方面的領(lǐng)先工具和經(jīng)驗融入標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)如何在新混合模式下進(jìn)行全生命周期的風(fēng)險識別、評價與管控。-材料與測試驗證：DNV下屬的多個先進(jìn)實驗室（如材料腐蝕實驗室、高壓測試中心）為證實氫氣對現(xiàn)有金屬材料的影響提供了大量實驗數(shù)據(jù)，從而促成了標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于“抗氫脆密封及閥門”要求的準(zhǔn)確表述。-標(biāo)準(zhǔn)推廣與培訓(xùn)：DNV投入大量資源進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布后的宣貫與培訓(xùn)工作。其開發(fā)的專業(yè)培訓(xùn)課程和認(rèn)證服務(wù)，幫助全球范圍內(nèi)的工程公司和運營商快速理解并應(yīng)用新版標(biāo)準(zhǔn)，降低了標(biāo)準(zhǔn)落地執(zhí)行的門檻。通過DNV這樣的權(quán)威機(jī)構(gòu)深度參與，ISO13628-1:2025不僅繼承了原有的嚴(yán)謹(jǐn)性與專業(yè)性，更具備了前瞻性和實踐的強(qiáng)指導(dǎo)性，確保了標(biāo)準(zhǔn)能夠引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展。4.結(jié)論ISO13628-1:2025《包括低碳能源在內(nèi)的石油和天然氣工業(yè)海底生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計和操作第1部分：一般要求和建議》的發(fā)布，是海洋能源領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程中的一座重要里程碑。它突破性地將傳統(tǒng)油氣工業(yè)的成熟經(jīng)驗與新興低碳能源技術(shù)的特殊需求進(jìn)行了融合與規(guī)范化，為未來多能源共生的海洋開發(fā)模式提供了不可或缺的技術(shù)基礎(chǔ)。展望未來，隨著海底電力整合、深海礦產(chǎn)開采及海洋碳匯技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，該標(biāo)準(zhǔn)自身的更新迭代也將持續(xù)。我們有理由相信，該標(biāo)準(zhǔn)將成為推動全