ISO 13628-12025 包括低碳能源在内的石油和天然气工业 海底生产系统的设计和操作 第1部分一般要求和建议标准立项发展报告

*ISO13628-1:2025包括低碳能源在内的石油和天然气工业海底生产系统的设计和操作第1部分：一般要求和建议标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Oilandgasindustriesincludinglowcarbonenergy—Designandoperationofsubseaproductionsystems—Part1:Generalrequirementsandrecommendations摘要随着全球能源结构向低碳化转型，深海油气开发与海上可再生能源（如海上风电、海洋能）的融合已成为行业发展趋势。海底生产系统作为实现这些能源开发的核心装备，其设计、操作和维护的标准化对于保障安全、提升效率、降低成本及促进跨国合作至关重要。本报告针对国际标准化组织（ISO）于2025年1月27日发布的最新标准ISO13628-1:2025进行立项发展分析。该标准是ISO13628系列标准的基础部分，标题明确纳入了“包括低碳能源”，标志着海底生产系统标准化工作从传统油气领域向低碳能源领域的重大战略扩展。报告首先介绍了该标准的修订背景，即全球能源转型呼唤更通用的技术规范；其次详细阐述了标准的核心内容，包括适用范围、引用文件、术语定义以及在设计、材料、制造、测试、操作和弃置等方面的通用要求与建议；最后分析了标准对行业的影响和未来发展方向。结论指出，ISO13628-1:2025不仅为传统深水油气田的开发提供了最新技术指南，更为未来深海碳捕集与封存（CCS）管路、海上制氢设施及海底电力系统等新兴领域的技术协同与安全互操作奠定了坚实基础，是能源行业向深海、低碳、融合方向发展的里程碑式技术文件。关键词海底生产系统；低碳能源；ISO13628-1；标准化；设计与操作；深海工程；能源转型；通用要求Keywords:SubseaProductionSystems;LowCarbonEnergy;ISO13628-1;Standardization;DesignandOperation;DeepwaterEngineering;EnergyTransition;GeneralRequirements正文1.引言海底生产系统是海洋石油和天然气工业的关键组成部分，它使得在深水、超深水以及恶劣海况环境下进行经济、安全的能源开发成为可能。自20世纪90年代以来，ISO13628系列标准一直是指导全球海底生产系统设计、材料选择、制造、测试和操作的国际权威技术规范。随着全球对气候变化问题的日益关注和“净零排放”目标的提出，传统油气行业的角色正在发生变化，低碳能源，如海上风电、海洋潮汐能以及碳捕集、利用与封存（CCUS）技术，开始向深海延伸。这些新兴领域迫切需要一套通用的、高可靠性的技术标准来指导其海底基础设施的设计与操作。在此背景下，国际标准化组织ISO/TC67（石油、石化和天然气工业材料、设备和海上结构技术委员会）对ISO13628-1:2005进行了重大修订，并于2025年1月正式发布了ISO13628-1:2025。此次修订最显著的变化是在标准名称中明确加入了“包括低碳能源（includinglowcarbonenergy）”，这不仅是文字上的调整，更是对标准适用范围和核心理念的全面升级。本报告旨在深入剖析该标准的立项背景、核心内容及其对行业发展的重要影响。2.标准修订背景与立项需求2.1能源转型与技术融合传统的ISO13628-1仅针对“石油和天然气工业”。然而，过去十年间，随着海上风电的规模化发展、海上制氢技术的突破以及海底碳封存项目的启动，深海能源场景呈现多元化态势。例如，海上浮式风电场的电力需要通过海底电缆传输至陆地或用于平台供电，海底管缆的铺设、保护与维修技术高度雷同于传统油气海底管线。又如，将捕集到的二氧化碳注入海底地质构造进行永久封存，其注入井、海底管汇和控制系统与油气回注工程在本质上具有相似性。这种技术层面的深度融合催生了对一个覆盖更广、更具包容性的基础标准的需求，以避免不同能源领域各自制定标准而导致的重复劳动和技术壁垒。2.2安全性与可靠性的普适要求无论是传统的油气田还是新兴的低碳能源基础设施，海底环境对设备的压力、温度、腐蚀和疲劳极限要求是相似的。设计、制造和操作过程中的风险管理、质量控制与完整性管理是保障项目成功和避免重大环境事故的共同底线。修订前的标准未能充分覆盖非碳氢化合物介质（如氢气、氨气、CO₂）的特有风险（如氢脆、材料相容性）。因此，将标准范围扩展至低碳能源，可以从顶层设计上确保所有深海能源项目都能遵循同等严格的安全和可靠性要求。2.3促进国际贸易与技术合作ISO标准是全球贸易的通行证。许多国家在开发本土深海资源时倾向于直接采纳或引用ISO标准。通过将低碳能源纳入ISO13628-1的范畴，可以消除因标准适用范围不同而产生的认证和法规壁垒，促进深海装备和技术在全球范围内的自由流动，尤其是对于正在大力发展海上风电和CCUS的欧洲、亚太及北美地区，具有重要的商业和战略意义。2.4原标准的局限性ISO13628-1:2005版标准主要关注碳氢化合物的生产，对于新兴能源介质（如氢气、甲醇、氨气）的物性、危险性及处理要求缺乏指导。此外，随着水下电力系统、海底处理系统和远程控制技术的发展，2005版标准中的相关建议已显陈旧。因此，立项修订并扩展标准范围势在必行。3.标准核心内容解析ISO13628-1:2025共分为若干章节，涵盖了从项目概念设计到设施弃置的全生命周期通用要求。其核心内容包括以下几个方面：3.1范围与适用性的重大扩展本标准明确了其适用范围为“包括低碳能源在内的石油和天然气工业”。这意味着标准不仅适用于原油、天然气和凝析油的生产，也明确适用于用于生产、输送或储存以下低碳能源的海底设施：-海上风电（如海底电缆、变电站基础）；-碳捕集与封存（CO₂输送和注入系统）；-海上制氢（电解水制氢及其海底电力与管路系统）；-海洋热能、潮汐能等。该扩展引入了“功能等效”原则，即只要这些设施的设计、操作环境和安全要求与传统海底生产系统相似，即可采用本标准的通用要求。3.2引用文件与术语定义的更新标准更新了大量引用文件，纳入了针对新材料（如耐蚀合金用于氢气环境）、新流程（如CO₂的输送特性）的最新ISO和NORSOK标准。术语部分新增了如“低碳能源系统”、“海底电力系统”、“CO₂封存井”等定义，确保了行业内沟通的清晰与准确。3.3系统设计的一般原则标准强调了基于风险的设计方法（Risk-BasedDesign），并特别增加了针对新型能源介质的风险识别要求。例如，对于氢气系统，必须考虑氢脆、材料疲劳及泄漏后的扩散行为；对于CO₂系统，需考虑其腐蚀性、相态变化（密相、液态或气态）以及巨大的膨胀比。此外，标准中关于“互换性”和“备用性”的要求被进一步强化，以适应多能源混合生产（如海上平台利用风电供电，同时生产油气）这一复杂的系统集成场景。3.4材料与防腐材料选择是海底系统的核心难题。ISO13628-1:2025针对低碳能源场景，新增了对暴露于纯氢、高浓度CO₂及海水环境下的材料性能要求。例如，明确了抗氢致开裂（HIC）和抗硫化物应力腐蚀开裂（SSCC）的试验方法在新材料认证中的适用性。同时，对复合材料和柔性管的应用，尤其是用于氢气输送的场景，给出了更严格的评估指南。3.5水下制造、测试与安装标准对水下焊接、电气连接、脐带缆终端（UTA）的安装及连接提出了更详尽的要求。针对漂浮式风电等应用场景，增加了动态电缆和动态软管的疲劳寿命评估要求。测试部分强调了工厂验收测试（FAT）和系统集成测试（SIT）的覆盖范围，特别是对于多相流和混合介质回路。3.6操作、维护与弃置在操作阶段，标准引入了数字化双胞胎（DigitalTwin）和状态监测（ConditionMonitoring）的推荐做法，以提高系统的智能化管理水平。在弃置环节，标准要求制定全面的弃置计划，并首次明确了对海底电缆、CO₂封存设施等在进行永久弃置或封存时的环境监管和技术要求。4.主要修订与起草单位介绍本标准的修订工作凝聚了全球顶尖的技术专家、能源公司和咨询机构的力量。其中，美国船级社（ABS）作为在海底工程、材料技术及风险评估领域具有深厚底蕴的船级社和认证机构，在该标准的修订过程中发挥了核心作用。4.1美国船级社（ABS）简介美国船级社（ABS）成立于1862年，是一家非政府、非营利性质的国际船级社，总部位于美国德克萨斯州休斯顿。ABS的业务早已从传统的船舶入级检验，扩展至海洋工程、能源与工业领域，包括海上钻井平台、浮式生产系统、海底管线、以及近年来备受关注的海上风电和CCUS产业。ABS以其在海洋工程结构完整性、材料科学和系统安全性方面的权威地位著称于世。4.2ABS在标准修制定中的关键角色在ISO13628-1:2025的修订过程中，ABS的专家团队主要贡献于以下几个方面：-领导范围扩展工作：ABS的技术团队积极倡导将标准范围扩展至低碳能源。他们提供了大量的技术案例和数据，证明了海底技术在不同能源介质（特别是CO₂和氢气）之间的高度可移植性。-风险方法论指导：ABS主导了风险评估方法学的更新。其专家基于在多个CCUS和海上风电认证项目中积累的经验，提出了针对新介质的失效模式与影响分析（FMEA）框架，并将其写入标准的“设计原则”章节。-整合与协调工作：作为ISO/TC67/SC4（海底生产系统分技术委员会）的活跃成员，ABS的专家担任了工作组的联络人，负责协调传统油气设备制造商（如OneSubsea，TechnipFMC）与新兴低碳能源技术公司之间的意见分歧，最终促成了一部既保守安全又具有前瞻性的国际标准。4.3ABS的贡献与行业影响通过深度参与ISO13628-1:2025的修订，ABS不仅巩固了其在海底工程安全认证领域的全球领导者地位，更重要的是，它为企业客户打通了从传统油气向低碳海底能源转型的技术与合规通道。ABS基于本标准推出的“低碳能源海底系统认证”服务，已成为许多新兴项目（如北海的海上制氢平台、挪威的CO₂海底封存项目）获取融资和项目批准的关键技术保障。ABS的工作有效地提升了全球深海能源基础设施的设计门槛，促进了安全、绿色、高效的技术方案在行业内的广泛应用。5.结论与展望ISO13628-1:2025的发布，标志着国际海底生产系统标准化工作进入了一个新时代。这一标准不仅是对2005年版本的技术更新，更是一次深刻的战略调整，它将低碳能源无缝融入传统油气工业的技术框架，为未来深海能源的“多能互补”与“融合发展”奠定了规则基础。结论：1.技术里程碑：本标准是全球首部明确涵盖低碳能源的海底生产系统基础通用标准，具有里程碑意义。它解决了长期困扰行业的“标准适用性”问题，为跨领域的技术创新提供了统一的平台。2.安全基石：通过扩展风险评估、材料要求和操作指南，本标准确保了在氢气、CO₂等新兴介质应用场景下，海底系统依然能达到与油气生产同等，甚至更高的安全标准。3.经济驱动力：标准化带来了规模效应。设备制造商可以基于同样的标准生产可用于油气、风电、CCUS等多场景的产品，大大降低了研发和制造成本。项目开发方也可以减少因标准差异带来的监管审批复杂性。展望：随着全球深水活动的持续升温以及低碳能源基础设施投资的不断增长，ISO13628-1:2025将发挥越来越重要的作用。未来，该标准可能会进一步演进：-动态修订：随着工程实践的深入，关于氢能材料兼容性、CO₂后泄漏监测、以及海上电力系统的智能化控制等具体条款可能会在未来几年内发布技术勘误或增补。-数字化融合：标准可能会