ISO 12736-22023 包括低碳能源在内的石油和天然气工业管道和海底设备的湿式隔热系统第2部分生产和应用程序的鉴定过程标准立项发展报告

ISO12736-2:2023石油和天然气工业包括低碳能源在内的管道和海底设备湿式隔热系统第2部分：生产和应用程序的鉴定过程标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:ISO12736-2:2023Oilandgasindustriesincludinglowercarbonenergy—Wetthermalinsulationsystemsforpipelinesandsubseaequipment—Part2:Qualificationprocessesforproductionandapplicationprocedures摘要随着全球深海油气资源开发向更深水域持续推进，以及低碳能源转型对海底基础设施提出新的技术要求，海底管道和设备的湿式隔热系统在保障流动安全保障、防止水合物生成和蜡沉积方面发挥着不可替代的作用。ISO12736-2:2023《包括低碳能源在内的石油和天然气工业管道和海底设备的湿式隔热系统第2部分：生产和应用程序的鉴定过程》由国际标准化组织（ISO）于2023年10月5日正式发布，是湿式隔热系统国际标准体系的重要组成部分。该标准针对湿式隔热材料在工程项目中的生产制造和施工作业环节，建立了系统化的鉴定程序框架，明确了鉴定范围界定、试验项目设置、验收准则制定及鉴定文件管理等核心技术要求。本报告系统梳理了该标准的立项背景、研制历程、核心技术内容和预期应用效益，分析了其在规范生产质量控制、降低海底作业风险、促进低碳能源协同发展等方面的重要价值。该标准的实施将有效提升湿式隔热系统全生命周期的可靠性管理水平，为全球深海油气工程和海上新能源开发提供关键技术支撑。关键词：湿式隔热系统；海底管道；鉴定过程；生产程序；应用程序；低碳能源；国际标准Keywords:Wetthermalinsulationsystems;Subseapipelines;Qualificationprocesses;Productionprocedures;Applicationprocedures;Lowercarbonenergy;Internationalstandards一、引言1.1立项背景深海油气资源开发正加速向超深水（水深超过1500米）和极端环境条件延伸。在深水低温高压环境下，井口产出流体在输送至处理设施的过程中面临严峻的温降问题，极易在水合物生成温度以下形成固体水合物堵塞管道，同时蜡质组分的沉积也会显著降低管道输送效率。湿式隔热系统作为包裹在海底管道和设备外部的保温层，直接与海水接触，通过维持管内流体温度高于水合物生成温度和蜡析出温度，保障流动安全保障体系的正常运行。近年来，随着浮式液化天然气（FLNG）、水下生产系统以及海上风电、碳捕集利用与封存（CCUS）等低碳能源技术的快速发展，湿式隔热系统的应用场景已从传统油气输送管道拓展至更广泛的海洋工程领域，其对材料性能、施工工艺和长期服役可靠性的要求亦日趋严格。与此同时，行业内缺乏针对湿式隔热系统生产制造和施工作业鉴定过程的统一国际标准，各工程公司和材料供应商往往依据企业内部规范或项目特定技术条件开展鉴定工作，导致鉴定程序不一致、试验要求差异大、鉴定结果可比性差等问题突出，增加了工程项目的技术风险和成本负担。1.2标准定位ISO12736-2:2023是ISO12736系列标准的第2部分。该系列标准的第1部分（ISO12736-1）主要规定了湿式隔热材料在服役条件下的性能要求和试验方法，而第2部分则聚焦于生产和应用程序的鉴定过程，两者相辅相成，共同构成湿式隔热系统从材料选型、性能评价到生产施工全过程的标准技术框架。该标准的发布填补了国际标准化组织在湿式隔热系统生产与应用鉴定领域的标准空白，对于统一行业技术要求、促进国际工程合作具有重要意义。1.3编制依据本标准依据ISO/IEC导则的相关规定，遵循国际标准化组织在石油天然气工业领域的标准体系框架，参照ISO19900系列（石油和天然气工业通用要求）中关于结构设计和风险评估的基本方法，同时吸收API17U等相关行业规范的成功经验，结合当前湿式隔热技术的最新发展成果和工程应用实践编制而成。二、标准研制历程2.1提案与立项阶段ISO12736-2的研制工作源于国际标准化组织石油和天然气工业技术委员会（ISO/TC67）内部对湿式隔热系统标准体系完善化的持续推动。随着ISO12736-1的发布实施，业界普遍认识到仅依靠材料性能要求尚不足以全面保障湿式隔热系统的工程质量，生产制造过程中的工艺稳定性和现场施工作业的规范性同样是决定隔热系统长期服役性能的关键因素。为此，ISO/TC67下属相关工作组在广泛征集成员国和行业意见的基础上，于2018年前后正式提出制定第2部分的建议，经技术委员会审议和成员国投票后正式批准立项。项目编号为ISO12736-2，牵头起草工作主要由在深海隔热技术领域具有丰富经验的国家标准机构和行业专家共同承担。2.2起草与讨论阶段在标准起草过程中，工作组系统收集了全球主要深海油气项目中的湿式隔热系统技术规范和鉴定实践案例，涵盖了深水管道管中管隔热、保温材料现场涂抹（Wet-insulationcoating）、预制保温管段等多种技术形式。工作组特别关注了墨西哥湾、巴西桑托斯盆地、北海、西非和澳大利亚西北大陆架等全球主要深水油气产区在隔热系统生产控制和施工管理方面的差异化要求，力求使标准内容具有广泛的适用性和包容性。在讨论过程中，各方专家围绕鉴定试验的项目设置、试验样品与全尺寸试样的一致性要求、鉴定程序在不同生产条件下的适用边界等关键技术议题展开了深入讨论和多轮协商，逐步形成了凝聚行业共识的标准文本框架。工作组先后召开多次面对面会议和网络会议，逐条审议标准内容，确保技术要求的科学性和可操作性。标准草案经过委员会阶段（CD）、国际标准草案阶段（DIS）和最终国际标准草案阶段（FDIS）的逐级审查和投票，各阶段均获得了成员国的高度认可和积极反馈。2.3批准与发布阶段经过各阶段严格的审查程序，ISO12736-2最终于2023年10月5日正式发布。该标准的发布得到了ISO/TC67各成员国及相关国际行业组织的高度关注和积极评价，被认为是湿式隔热领域国际标准化工作的又一重要里程碑。三、标准核心技术内容3.1范围界定ISO12736-2:2023规定了石油天然气工业（包括低碳能源）管道和海底设备湿式隔热系统的生产和应用程序的鉴定过程要求。标准适用于所有类型的湿式隔热系统，包括但不限于聚合物基隔热涂层、灌注式隔热材料及其他湿式隔热技术形式，其应用范围涵盖海底管道、管件、弯头、海底管汇、采油树等海底生产设备。值得注意的是，该标准适用于温度范围为-40℃至180℃的服役条件（具体取决于第1部分中定义的材料性能等级），但对于超出该温度范围的极端工况，标准也提供了通用鉴定原则以便扩展应用。标准具体适用于以下方面：-生产程序的初步鉴定：针对新建生产线或对现有生产线进行重大变更时，验证生产能力和工艺稳定性；-生产程序的持续维护鉴定：确保批量生产过程中的质量一致性，覆盖周期性抽检和工艺参数监控要求；-应用程序的鉴定：针对特定的施工方法、作业环境和工程条件，验证施工作业程序的适用性；-鉴定状态的维护与重新鉴定：规定了当生产设备、原材料、工艺参数或关键人员发生变化时的重新鉴定条件。3.2术语和定义标准统一界定了与湿式隔热系统鉴定相关的核心术语，包括“鉴定”（qualification）、“生产程序”（productionprocedure）、“应用程序”（applicationprocedure）、“鉴定样品”（qualificationsample）、"批量"（batch）、“工艺窗口”（processwindow）等关键概念，为标准的准确理解和统一实施奠定了术语学基础。其中，标准明确区分了“初步鉴定”（initialqualification，指对新的生产设施或新开发配方的首次鉴定）和“持续鉴定”（continuousqualification，指在批量生产过程中对产品一致性的持续验证），这一区分对于实际工程应用中的鉴定策略制定具有直接指导意义。3.3鉴定过程总要求本章节为鉴定过程的系统化实施提供了框架性指导。标准明确了鉴定过程中的角色与职责分工，规定了制造商、供应商、采购方和独立验证机构在鉴定活动中的具体职责和协作关系。同时，标准对鉴定计划（QualificationPlan）的编制提出了明确要求，鉴定计划至少应包括鉴定目标、鉴定范围、试验项目矩阵、样品制备方案、试验进度安排和合格判定准则等内容。此外，标准强调质量文件管理的重要性，要求建立完整的文档记录体系，确保鉴定过程和结果的可追溯性。3.4生产程序的鉴定生产程序鉴定部分重点解决“能否稳定地生产出满足设计要求的产品”这一核心问题。标准将生产程序鉴定划分为初始鉴定和持续鉴定两个层面，并分别提出明确要求：初始鉴定要求覆盖以下关键环节：-原材料验证：确认所有原材料满足规格书要求，并验证原材料批次间的稳定性；-生产设备校准与确认：确保混合、计量、加热、输送等关键生产设备处于受控状态；-工艺参数建立：建立包含温度、压力、混合比例、固化条件等关键参数在内的工艺窗口；-试生产与样品测试：按照规定的试验矩阵对试生产样品进行全面的性能测试。持续鉴定要求包括：-周期性抽样试验：在批量生产中按照规定的频率进行抽样和性能验证；-工艺参数监控：对关键工艺参数实施连续或定期监控，确保其始终处于已验证的工艺窗口范围之内；-变更管理：当原材料供应商、生产设备、工艺参数或关键操作人员发生变更时，规定相应的重新鉴定或补充鉴定要求。3.5应用程序的鉴定应用程序鉴定部分聚焦于“能否在施工现场正确地完成隔热系统的安装作业”这一问题。标准充分考虑了湿式隔热系统在实际工程应用中的多样性和复杂性，要求针对具体工程条件验证施工工艺的可行性和施工质量的可靠性。主要内容包括：-施工环境条件适应性验证：包括环境温度、湿度、风速、海水温度等条件对施工质量的影响评估；-施工工艺参数的优化与确认：涵盖表面预处理要求、材料混合参数、多层涂覆的层间间隔控制、固化条件管理等；-施工人员技能要求：明确关键工序施工人员应具备的技能水平和认证要求；-模拟施工验证：要求在可代表实际施工条件的试验件上开展模拟施工，通过破坏性检验和非破坏性检验全面评估施工质量。3.6文件与记录管理标准对鉴定过程中产生的文件与记录提出了系统化管理要求。要求建立完整的鉴定文件包（QualificationDocumentPackage），包括但不限于鉴定计划、试验程序、原始试验数据、试验报告、偏离与异常处理记录以及鉴定结论等。文件包应在鉴定完成后整理归档，并在项目的设计寿命期内妥善保存。四、标准主要参与单位介绍ISO12736-2:2023的制定汇集了全球石油天然气行业众多权威机构和专家学者的智慧与经验。在标准研制过程中，多个在深海工程和材料技术领域具有深厚积累的国家标准机构、能源企业、材料供应商和技术咨询公司发挥了重要的推动作用。挪威船级社（DNV）是该标准研制的核心贡献者之一。作为全球领先的独立质量保证和风险管理机构，DNV在海底管道和海洋工程领域拥有超过150年的技术服务经验，长期致力于深海油气技术和可再生能源技术的标准研究与制定工作。DNV在湿式隔热系统的材料测试、全尺寸验证、失效分析和工程咨询方面拥有国际领先的技术能力和丰富的项目经验，其技术专家深度参与了ISO12736-2各阶段草稿的撰写和技术讨论，特别是在鉴定计划框架设计、试验矩阵优化和验收准则制定等方面发挥了关键的引领作用。DNV的代表长期担任ISO/TC67下属工作组的技术负责人或项目负责人，以其严谨的技术方法论和丰富的工程实践经验，为标准技术内容的科学性、完整性和可操作性提供了坚实保障。此外，来自英国标准协会（BSI）、美国石油学会（API）、巴西石油公司（Petrobras）、壳牌（Shell）、道达尔能源（TotalEnergies）以及多家国际知名隔热材料制造企业的专家也为标准的研制作出了重要贡献，充分体现了国际标准制定过程中的多利益相关方协作精神。五、标准实施意义与应用前景5.1对行业的技术规范价值ISO12736-2:2023的发布实施，为全球湿式隔热系统的生产和应用鉴定提供了统一的技术准则。该标准的应用将有助于消除因鉴定方法和验收标准不一致而造成的技术壁垒，促进国际油气工程项目的技术对接和资源共享。对于工程公司而言，依据该标准开展鉴定工作可减少重复试验和多方审查带来的时间和成本投入；对于材料制造商而言，一次鉴定、多方认可的机制有助于降低市场准入门槛，拓展国际市场空间。5.2对工程质量的保障作用通过建立系统化的鉴定程序和严格的验收标准，该标准有效地保障了湿式隔热系统在全生命周期内的服役可靠性。从原材料入厂检验、生产过程控制到现场施工质量验证，每一个环节都有明确的技术要求和可操作的验证方法，显著降低了因地层隔热性能不足而导致的流动保障失效风险。对于深水、超深水等高风险作业环境而言，这种系统化的质量保障体系尤为关键。5.3对低碳能源发展的支撑该标准在名称中明确引入了“包括低碳能源”的表述，反映了国际标准化组织对能源转型趋势的积极响应。随着海上风电、海洋温差能、海上氢能、碳捕集利用与封存（CCUS）等新兴海洋能源技术的快速发展，相关海底设备和输送管道的保温需求将持续增长。ISO12736-2的技术框架兼顾了传统油气和低碳能源应用场景的共同需求，为新兴领域的技术应用提供了标准支撑，有助于降低新技术推广过程中的技术不确定性。5.4未来展望六、结论ISO12736-2:2023《包括低碳能源在内的石油和天然气工业管道和海底设备的湿式隔热系统第2部分：生产和应用程序的鉴定过程》是国际标准化组织在深海油气和低碳能源工程领域的重要标准成果。该标准系统构建了湿式隔热系统生产和应用程序鉴定的技术框架，明确了初始鉴定、持续鉴定和重新鉴定的程序要求，统一了鉴定试验、验收准则和文件管理的技术规范，有效填补了该领域国际标准的空白。在全球深海油气开发持续深入和低碳能源转型加速推进的双重背景下，