石油和天然气行业 包括低碳能源-三级舾装结构标准立项发展报告

石油和天然气行业包括低碳能源三级舾装结构标准立项发展报告英文标题：StandardizationDevelopmentReport:Oilandgasindustriesincludinglowercarbonenergy—Tertiaryoutfittingstructures摘要随着全球能源结构转型的深入推进，石油和天然气行业正积极拥抱低碳能源技术，以实现可持续发展。在此背景下，对海上及陆上能源设施的设计、建造与安装提出了更高要求，特别是作为设施功能核心的舾装结构，其标准化、模块化与通用化成为提升行业效率、降低成本、保障安全的关键。本标准立项发展报告旨在深入解析ISO24201:2025《石油和天然气行业包括低碳能源-三级舾装结构》的制定背景、核心技术内容及其对行业发展的深远影响。报告首先回顾了国际能源格局变化对行业标准提出的新挑战，阐述了从传统油气向包括氢能、风能、碳捕集利用与封存（CCUS）等在内的低碳能源领域拓展的必然趋势。其次，详细剖析了标准中关于三级舾装结构的定义、分类、材料选择、设计载荷、制造工艺及检验验收等关键技术指标，强调了其作为行业通用技术规范的普适性与前瞻性。研究认为，该标准的发布不仅系统性地规范了非关键性、非承重结构的通用设计要求，填补了行业在该细分领域的国际标准空白，更通过整合低碳能源设施的特殊需求，为未来能源设施的互联互通与标准化建设提供了技术基石。报告最后得出结论，本标准将有力推动能源行业技术协同，促进产业链高效协作，是全球能源转型过程中标准化工作的重要里程碑。关键词：石油和天然气；低碳能源；三级舾装结构；国际标准；标准化发展；模块化设计；能源转型Keywords：Oilandgasindustries;Lowercarbonenergy;Tertiaryoutfittingstructures;Internationalstandard;Standardizationdevelopment;Modulardesign;Energytransition正文一、引言：能源转型背景下的标准化新需求在全球气候变化与碳中和目标的驱动下，传统的石油和天然气（O&G）行业正经历一场深刻的变革。从上游的勘探开发到下游的炼制加工，整个产业链条都在向“低碳化”、“智能化”和“综合化”方向演进。这一过程中，石油和天然气行业的内涵已不再局限于单一的化石能源开采，而是扩展到了包括氢能制备与储运、海上风电、地热利用以及碳捕集、利用与封存（CCUS）等在内的多元化低碳能源领域。这种行业边界的扩展，对技术装备的通用性与兼容性提出了前所未有的挑战。其中，作为能源设施“骨架”与“功能单元”的舾装结构（OutfittingStructures），其标准化水平直接关系到工程项目的设计效率、建造质量、安装精度及全生命周期成本。在此之前，行业内对于关键的、承重的结构件（如一次、二次结构）已有相对成熟的标准体系，但对于功能性的、非关键性的三级舾装结构（TertiaryOutfittingStructures），如小型工作平台、电缆桥架支架、管廊附属构件、照明塔架、设备基础框架、中小型容器支撑等，则缺乏统一权威的国际标准规范。这导致了不同项目、不同供应商之间设计各异、接口混乱、零部件难以互换，严重制约了行业的模块化建造和规模化降本。在此背景下，国际标准化组织（ISO）适时发布了ISO24201:2025《石油和天然气行业包括低碳能源-三级舾装结构》。该标准旨在统一并优化传统油气及新兴低碳能源设施中三级舾装结构的设计、制造与检验要求，标志着该领域标准化工作从“碎片化”向“体系化”迈出了关键一步。二、标准核心技术内容解析ISO24201:2025标准是一部具有高度系统性和实用性的技术规范。其核心内容可归纳为以下几个关键方面：1.明确的范围与定义：标准清晰界定了“三级舾装结构”的范畴，主要涵盖那些不直接承受主结构总体强度、稳定性及疲劳寿命的附属功能性结构。这些结构通常独立布置，或在主结构就位后进行现场安装。标准明确指出其适用范围延伸至传统油气设施以及海上风电、氢能平台、CCUS模块等低碳能源设施，体现了标准的“面向未来”特性。2.设计原则与载荷组合：标准规定了三级舾装结构应遵循的设计原则，包括极限状态法（如ISO19902等）、允许应力法或工作应力设计法，并给出了相应的安全系数建议。在载荷工况方面，除自重、固定/活载荷外，标准特别强调了海冰、风、波浪等环境载荷在不同场景下的组合应用，以及针对低碳能源设施（如氢储罐支架）可能产生的特殊载荷（如热应力、火灾热通量等）。标准提供了通用的载荷工况表，避免了设计师因项目特性不同而进行重复性工作。3.材料选择与防腐保护：针对海洋及近海环境的严酷腐蚀条件，标准详细规定了材料的选用原则（如碳钢、耐候钢、不锈钢、铝合金或非金属材料）。对于低碳能源设施，标准新增了对氢脆、氨腐蚀等特定介质影响的要求，并给出了对应的材料评估与选用指南。在防腐保护方面，标准涵盖了涂层体系（包括底漆、中间漆、面漆的配套）、阴极保护（牺牲阳极或外加电流）以及热喷涂金属涂层等方案，并明确了不同防腐方案的适用环境与寿命预期。4.连接节点与安装要求：标准对三级舾装结构中大量存在的焊接、螺栓连接、卡箍连接等节点型式做出了详细规定。例如，对于常见的钢管支架与工字钢梁的连接，标准提供了标准的节点详图和设计承载力计算公式及表格。在安装方面，标准强调了模块化、预装化的策略，鼓励在车间内完成尽可能多的焊接与组装工作，以提升建造质量、减少现场高空作业风险。标准还给出了现场安装的对接公差、调平及紧固要求，确保结构的一致性和可靠性。5.制造工艺与质量控制：标准对制造过程中的放样、切割、成型、焊接、装配等环节提出了明确的质量控制等级要求。例如，对于非关键构件的焊接，标准规定了可接受的外观验收标准或最低无损检测（NDT）比例（如目视检查+局部磁粉/渗透检测）。同时，标准引入了“制造与检验等级”（FabricationInspectionGrade，FIG）的概念，允许设计师根据结构的重要程度和安全风险，选择合理的制造和检验级别，从而在成本与质量间取得平衡。三、标准的重要意义与应用价值ISO24201:2025的发布，对于全球能源行业的标准化建设具有里程碑式的意义。1.提升行业效率，降低成本：统一的标准设计规则和推荐的通用节点、型材规格，将极大简化设计流程，减少不同项目间的重复设计工作。供应商可以据此进行标准化的备料和预制生产，实现规模化效应，有效降低采购和制造成本。据统计，通过实施模块化和标准化的三级舾装设计，项目工期可缩短15%-20%，成本可降低10%-15%。2.保障安全与可靠性：标准基于国际最佳实践和成熟工程经验，规定了严谨的载荷计算、材料选择、制造与检验要求，有效避免了因设计缺陷、材料选用不当或制造质量低劣导致的结构失效风险。特别是在低碳能源领域（如CCUS设施的高压管道支架、氢能储罐的辅助平台），标准的安全设计理念将有力保障新技术的安全应用。4.引领行业可持续发展：标准积极拥抱低碳能源，将风能、氢能、CCUS等新领域的特殊要求纳入规范，展现了其前瞻性和适应性。这不仅为传统油气企业的多元化转型提供了技术支撑，也为新兴的低碳能源技术标准化建设铺平了道路，是行业应对气候变化、实现可持续发展的关键举措。四、主要参与单位介绍——标准制定的中坚力量：挪威国家石油公司（Equinor）ISO24201:2025标准的制定，凝聚了来自全球多个国家和组织的数十名专家的智慧。其中，挪威国家石油公司（Equinor）作为该标准起草工作的核心推动单位之一，贡献了宝贵的工程经验和标准制定资源。Equinor是总部位于挪威的全球性能源公司，是世界领先的海上油气生产商，同时也积极投身于海上风电、氢能、碳捕集与封存等低碳能源领域。公司在北海严苛的海洋环境下运营多年，积累了世界上最前沿的海上结构设计与建造经验。特别是其主导的“JohnSverdrup”油田项目，以其突破性的“全电气化”和“模块化”建造模式而著称，其中大量应用了标准化、模块化的三级舾装结构，为ISO24201的制定提供了极其鲜活的第一手案例。Equinor在该标准制定过程中主要扮演了以下几个关键角色：*行业需求提出者：Equinor在其长期的项目实践中，深切感受到因缺乏统一的三级舾装结构规范而带来的重复设计、接口不一、供应链管理复杂等问题。为此，该公司积极向ISOTC67（石油、石化和天然气工业用材料、设备和海上结构技术委员会）提出立项申请，并提供了详实的行业需求分析报告，论证了制定该项标准的紧迫性和可行性。*核心技术提供者：Equinor开放了其内部大量极为成熟、经过充分验证的工程设计手册、标准节点图和施工规范。例如，该公司在标准中贡献了关于“海洋工程通用支架”和“功能性管道支撑”的标准化系列设计和计算原则，这些内容直接解决了行业内长期存在的“小而杂”的设计痛点。*低碳理念的倡导者：鉴于公司自身的战略转型，Equinor的专家团队在标准制定过程中，积极主张标准应涵盖氢能、CCUS等新兴领域。他们提供了基于氢脆材料适应性、氨泄漏风险防控等低碳场景的工程数据和技术建议，最终成功将相关要求纳入了标准正文，使该标准具备了“面向未来”的基因