陳治國(guó)

（中海油田服務(wù)股份有限公司，天津 300452）

0 引言

海上移動(dòng)平臺(tái)及鋼制船舶長(zhǎng)期在水上作業(yè)，工況復(fù)雜、環(huán)境惡劣，艙室與結(jié)構(gòu)的密性效果對(duì)保障其作業(yè)安全尤為重要，也是其建造、維修過(guò)程中最重要的質(zhì)量驗(yàn)收工序之一。

中海油田服務(wù)股份有限公司每年涉及海上移動(dòng)平臺(tái)與船舶的建造、維修項(xiàng)目近百項(xiàng)，人工超100 萬(wàn)小時(shí)，艙室與結(jié)構(gòu)的密性試驗(yàn)始終是檢驗(yàn)建造與維修質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的探索與積累，形成一套有效的艙室密性試驗(yàn)方法，且在實(shí)踐中長(zhǎng)期應(yīng)用，達(dá)到了較好的效果。

1 海上移動(dòng)平臺(tái)及鋼制船舶密性試驗(yàn)方法

根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、功能要求、承壓范圍、作業(yè)區(qū)域的不同，海上移動(dòng)平臺(tái)及鋼制船舶密性試驗(yàn)方法分為氣壓試驗(yàn)、真空試驗(yàn)、沖水試驗(yàn)、注水試驗(yàn)、壓痕試驗(yàn)、角焊縫充氣試驗(yàn)等。

（1）氣壓試驗(yàn)。利用空氣壓力差校驗(yàn)結(jié)構(gòu)的密性。氣壓試驗(yàn)適用于完整密閉艙室的檢驗(yàn)，檢驗(yàn)范圍包括：所有的艙室邊界角焊縫、合攏縫、通艙件（包括管線和電纜連接件），水密、油密艙壁及主甲板邊界等。

（2）真空試驗(yàn)。使用真空盒探測(cè)結(jié)構(gòu)泄漏點(diǎn)。適用于未形成完整艙室階段預(yù)制性試驗(yàn)焊縫。檢驗(yàn)范圍包括：艙室邊角焊縫、通艙件等；同時(shí)適用于二次密性試驗(yàn)，二次試驗(yàn)的范圍包括：經(jīng)過(guò)探傷檢測(cè)并修復(fù)的區(qū)域，結(jié)構(gòu)工藝孔修復(fù)區(qū)域和修改較小的區(qū)域。

（3）沖水試驗(yàn)。利用高壓水柱沖擊結(jié)構(gòu)一面，在背面查看是否有滲漏以檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)密性。通常應(yīng)用于有水密、風(fēng)雨密要求的結(jié)構(gòu)，如水密門，艙口蓋，風(fēng)雨密門，駕駛室等。沖水試驗(yàn)可能對(duì)沖水區(qū)域的結(jié)構(gòu)舾裝、機(jī)械或電氣設(shè)備造成損壞，在驗(yàn)船師認(rèn)可的情況下，可采用壓痕試驗(yàn)代替沖水試驗(yàn)。但對(duì)于水密和風(fēng)雨密門及船體外圍的封閉區(qū)域，不可用壓痕試驗(yàn)代替。

（4）注水試驗(yàn)。向艙室中注入與正常作業(yè)狀態(tài)下相同密度液體至溢流高度來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)。注水試驗(yàn)不方便實(shí)施的情況下，可考慮用沖水試驗(yàn)作為替代試驗(yàn)方法。此試驗(yàn)方法適用于艙頂部封閉艙室的密性試驗(yàn)。

（5）壓痕試驗(yàn)。觀察門、窗、蓋關(guān)閉行程到位時(shí)，通過(guò)密性填料的接觸痕跡，判斷其關(guān)閉情況下風(fēng)雨密的有效性。通常對(duì)門、窗、蓋做完壓痕試驗(yàn)后進(jìn)行沖水試驗(yàn)，壓痕試驗(yàn)不能代替沖水試驗(yàn)檢驗(yàn)密性，其做法與檢驗(yàn)結(jié)果，一般需得到船東、船檢的一致認(rèn)可。

（6）角焊縫充氣試驗(yàn)。壓縮空氣由角焊接頭的一端充入，在另一側(cè)通過(guò)壓力表來(lái)驗(yàn)證接頭的壓力。此方法可以在非形成完整艙室（分段）階段進(jìn)行，檢驗(yàn)范圍包括：艙室邊界角焊縫。

2 試驗(yàn)流程

海上移動(dòng)平臺(tái)及鋼制船舶密性試驗(yàn)流程見(jiàn)圖1。

圖1 密性試驗(yàn)流程

3 密性試驗(yàn)總體要求

（1）密性試驗(yàn)應(yīng)該在驗(yàn)船師在場(chǎng)的情況下進(jìn)行。

（2）所有影響穩(wěn)性的密性試驗(yàn)均需在平臺(tái)、船舶下水前完成。船體的水下部分以及下水后無(wú)法檢查的部分或修復(fù)缺陷的部分，應(yīng)在船舶下水前進(jìn)行密性試驗(yàn)。

（3）每個(gè)密閉艙室都要進(jìn)行一次氣壓試驗(yàn)。相鄰密性艙室不得同時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)。相鄰艙室的共用壁板不用做二次密性。

（4）艙室密性檢查時(shí)，要保證其邊緣不結(jié)冰。若氣溫低于3 ℃，應(yīng)采取防凍措施或采用不凝結(jié)的肥皂溶液。當(dāng)環(huán)境溫度低于-5 ℃時(shí)，應(yīng)考慮取消試驗(yàn)。

（5）與密性試驗(yàn)有關(guān)的焊縫部位應(yīng)在試驗(yàn)前清除氧化皮、焊渣、油污等。

（6）試驗(yàn)完畢后不允許出現(xiàn)有影響密性的修改情況。如出現(xiàn)，則修改區(qū)域需重新進(jìn)行密性檢驗(yàn)。

4 密性試驗(yàn)操作流程

4.1 氣壓試驗(yàn)

（1）試驗(yàn)準(zhǔn)備：肥皂水、臨時(shí)封堵板、透明U 形管（U 形管橫截面積應(yīng)大于進(jìn)氣管的橫截面積）、高度指示尺（≥2.2 m）、安全閥、淡水、進(jìn)氣管。臨時(shí)封堵板設(shè)4 個(gè)通艙件與壓力表、透明U 形管、進(jìn)氣管、安全閥相連，見(jiàn)圖2。

圖2 氣壓試驗(yàn)裝置

（2）操作流程：①打開(kāi)進(jìn)氣閥，注入壓縮空氣使艙內(nèi)氣壓達(dá)到0.02 MPa（0.2 bar），停止注入壓縮空氣（注意核查壓力表與U 形水平管高度顯示的壓力是否一致），保壓1 h，查看壓力表與U 形水平管是否出現(xiàn)泄漏情況；②關(guān)掉并卸除與艙室連接的進(jìn)氣口管件，打開(kāi)排氣閥（原進(jìn)氣閥）泄壓至0.015 MPa（0.15 bar），停止放泄，然后涂肥皂水至被檢驗(yàn)焊縫，開(kāi)始密性檢驗(yàn)；③如檢驗(yàn)過(guò)程中有氣泡產(chǎn)生或外觀缺陷，需標(biāo)注幾號(hào)，修改后進(jìn)行二次試驗(yàn)；如未發(fā)現(xiàn)氣泡或缺陷，此區(qū)域密性試驗(yàn)檢驗(yàn)通過(guò)；④試驗(yàn)完畢后，打開(kāi)放泄閥，對(duì)檢驗(yàn)艙室進(jìn)行泄壓操作。

4.2 真空試驗(yàn)

（1）試驗(yàn)準(zhǔn)備：肥皂水、真空檢驗(yàn)器、真空表（最大量程≤0.1 MPa（1 bar））、控制閥。

（2）操作流程：①對(duì)檢驗(yàn)焊縫噴涂肥皂水，將真空檢測(cè)器放置在檢驗(yàn)區(qū)域，注意保證連接處平整及無(wú)雜質(zhì)影響；②打開(kāi)控制閥，使檢測(cè)器內(nèi)負(fù)壓為-0.02 MPa（-0.2 bar）～-0.026 MPa（-0.26 bar），恒壓10 s；③關(guān)閉控制閥，消除檢驗(yàn)器內(nèi)空氣壓力，移動(dòng)真空檢測(cè)器檢測(cè)下段焊縫，前段的測(cè)試焊縫要與后段的檢測(cè)焊縫有50～100 mm 的重疊；④如發(fā)現(xiàn)有氣泡產(chǎn)生或外觀缺陷，需對(duì)缺陷處標(biāo)注記號(hào)，修復(fù)并進(jìn)行二次試驗(yàn)；如無(wú)缺陷產(chǎn)生，試驗(yàn)范圍焊縫試驗(yàn)通過(guò)。

4.3 沖水試驗(yàn)

（1）試驗(yàn)準(zhǔn)備：軟管、噴嘴、壓力表，試驗(yàn)用水應(yīng)采用淡水。

（2）操作流程：①?zèng)_水試驗(yàn)應(yīng)在水管壓力≥0.2 MPa（2 bar），距接頭的距離≤1.5 m 的條件下進(jìn)行，噴嘴直徑≥12 mm；②沖水水柱應(yīng)直接對(duì)準(zhǔn)要試驗(yàn)的焊縫或密封處，同時(shí)查看焊縫背面，是否有滲透現(xiàn)象；③沖水完畢后，應(yīng)立即關(guān)閉開(kāi)關(guān)。禁止水源隨意流放，增加船體艙室腐蝕及清艙工作量；④如發(fā)現(xiàn)滲漏，對(duì)缺陷處標(biāo)注記號(hào)，進(jìn)行修補(bǔ)及二次檢驗(yàn)。如無(wú)滲漏產(chǎn)生，試驗(yàn)焊縫通過(guò)。

4.4 注水試驗(yàn)

（1）試驗(yàn)準(zhǔn)備：注水泵、管。

（2）操作流程：①調(diào)制試驗(yàn)所需填充劑；②向艙室內(nèi)注入填充劑（通常為液體）至門檻高度，保持15 min，檢查艙室填充區(qū)焊縫是否有滲漏。如發(fā)現(xiàn)滲漏，對(duì)缺陷處標(biāo)注記號(hào)，進(jìn)行修補(bǔ)及二次試驗(yàn)。如無(wú)滲漏產(chǎn)生，試驗(yàn)焊縫通過(guò)；③試驗(yàn)結(jié)束后通過(guò)泵和主水管放泄艙內(nèi)填充劑，確保艙內(nèi)無(wú)積水。

4.5 壓痕試驗(yàn)

（1）試驗(yàn)準(zhǔn)備：粉筆。

（2）操作流程：①將試驗(yàn)用白粉均勻的涂抹在小艙口蓋的圍板緣口處；②輕輕閉合小艙口蓋至合適位置；③不借助外力，僅以單個(gè)自然人的臂力，依次旋緊艙蓋把手或組合壓緊裝置；④依次松開(kāi)艙蓋把手或組合壓緊裝置；⑤觀察密性填料處出現(xiàn)的白粉痕跡；⑥據(jù)密性填料上白粉痕跡的深淺度、連續(xù)性和均勻程度，判斷密性的好壞；⑦連續(xù)性和均勻程度差的，重新調(diào)節(jié)。

4.6 角焊縫充氣試驗(yàn)

（1）試驗(yàn)準(zhǔn)備：按圖3 要求準(zhǔn)備并安裝試驗(yàn)連接板。

（2）操作流程：①開(kāi)啟球閥，壓縮空氣注入角焊縫根部間隙中（圖4）。當(dāng)壓力表指針超過(guò)0.015 MPa（0.15 bar）時(shí)，關(guān)閉球閥，靜壓15 min；②檢查壓力表指針是否下降。如在靜壓15 min內(nèi)有明顯下降，則應(yīng)檢查接頭和焊縫的滲漏情況，并尋找壓力下降原因。如壓力沒(méi)有下降，可在角焊縫表面涂肥皂液，檢查焊縫表面有否翻泡現(xiàn)象，當(dāng)焊縫上的檢驗(yàn)液均無(wú)氣泡即視為合格；③在試驗(yàn)過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)有滲漏，應(yīng)用粉筆做出標(biāo)記，待排氣后進(jìn)行返修，返修焊縫長(zhǎng)度＞50 mm，修補(bǔ)后，對(duì)補(bǔ)焊區(qū)域進(jìn)行真空試驗(yàn)；④試驗(yàn)完工后，連接板上壓縮空氣管子接頭與壓力表管子接頭必須用電焊補(bǔ)滿，并且接頭至端部必須做真空試驗(yàn)。

圖3 安裝連接板

圖4 角焊縫充氣試驗(yàn)

5 結(jié)語(yǔ)

上述試驗(yàn)方法基本涵蓋海上移動(dòng)平臺(tái)、鋼制船舶的密性試驗(yàn)要求，且在海上移動(dòng)平臺(tái)、鋼制船舶的建造、維修過(guò)程中普遍使用，可以作為從事相關(guān)工作人員的有益借鑒。