戚文陽
摘要:本文以渤海油田FPSO檢測項目為基礎(chǔ),介紹了再渤海油田服役的FPSO運行過程中所產(chǎn)生的缺陷,并對缺陷的形成進(jìn)行了分析,提出了預(yù)防措施,最終對全文進(jìn)行了總結(jié)。
關(guān)鍵詞:海洋石油;FPSO;檢驗;腐蝕
一、簡述
FPSO是海上浮式儲油裝置的英文縮寫,本文主要針對海洋石油浮式儲油輪的檢驗進(jìn)行闡述。
本次闡述的浮式儲油輪位于渤海海域中部偏南,海水平均水深19.5m,最大流速1.75m/S。浮式儲油輪(FPSO)是油礦的最主要生產(chǎn)設(shè)施,它由一艘鋼質(zhì)非自航儲油輪和上部工藝處理模塊組成,載重量為53000噸,其主要用途是接收來自周邊平臺生產(chǎn)的原油和天然氣,并對其進(jìn)行分離加工處理,將原油儲藏輸送。
該FPSO是依靠YOKE與永久性單點(SPM)相聯(lián)接,隨著風(fēng)和海浪的變化可以圍繞單點(SPM)作360度的旋轉(zhuǎn)。FPSO資料:總長為215m;型寬為31m;型深為17.6m;吃水深為10.5m;滿載排水量為68125 t;載重為53000t;最大儲油量為65795m3。
FPSO示意圖如下:
二、檢驗
為了確切的了解與掌握FPSO設(shè)施結(jié)構(gòu)當(dāng)前的完整性與安全狀態(tài)[1],對FPSO進(jìn)行定期檢驗,獲得可靠的第一手檢測數(shù)據(jù)與資料,是十分重要的;檢驗必須嚴(yán)格按相關(guān)技術(shù)要求和入籍船級社規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)實施作業(yè)。下面對船體檢驗的主要結(jié)構(gòu)及部位進(jìn)行介紹。
2.1 環(huán)帶檢驗
環(huán)帶檢測的方式主要為外觀檢測及超聲波測厚檢測,意義在于檢測結(jié)構(gòu)有無損壞,并測量整體結(jié)構(gòu)的強度是否還可以滿足要求。
環(huán)帶是船體的整體橫向框架,就像一把刀將船橫向切開形成了上圖的環(huán)帶圖,環(huán)帶檢測的位置主要包括環(huán)帶內(nèi)的主甲板、底板、船殼板、油艙與水艙隔艙壁板及板上的縱梁。
2.2 橫向隔艙壁板檢驗
橫向隔艙壁板是兩個油艙之間的橫向壁板,主要作用為分隔兩個艙,在橫向隔艙壁板上存在加強板、水平平臺等結(jié)構(gòu),對其進(jìn)行全面檢驗主要是確保其強度能夠達(dá)到分隔兩個艙室。檢驗的主要形式主要為外觀及超聲波測厚,如果發(fā)現(xiàn)表面狀況差,還需要增加應(yīng)力集中部位的焊縫表面探傷檢測。
2.3 底板檢驗
底板是FPSO的重要結(jié)構(gòu),F(xiàn)PSO分為單層底板及雙層底板,雙層底板在油艙內(nèi)只能檢測到內(nèi)底板,而外側(cè)底板的檢測只能依靠潛水員利用水下檢測設(shè)備進(jìn)行檢測,單層底板的FPSO底板在油艙內(nèi)便可以進(jìn)行檢測,當(dāng)FPSO艙內(nèi)污油清理結(jié)束在,如果存在腐蝕,外觀檢測便可以輕松查出,但需要檢測出腐蝕坑的實際數(shù)據(jù),還需要利用超聲波測厚儀及檢驗測量尺進(jìn)行確定,一般底板的狀況為主要關(guān)注項。
2.4 風(fēng)水列板的檢測
風(fēng)水列板是FPSO的輕載與重載之間的船舷板,風(fēng)水列板由于處于飛濺區(qū),長期處于干濕的狀態(tài),容器產(chǎn)生腐蝕,而且由于FPSO需要經(jīng)常靠泊拖輪及倒班船等船舶,容易在此區(qū)域內(nèi)造成船舶碰撞坑,對船體結(jié)構(gòu)造成破壞。風(fēng)水列板的檢驗形式主要以超聲波測厚及尺寸測量為主,利用高空繩索進(jìn)行舷外作業(yè),進(jìn)行超聲波測厚工作,如果發(fā)現(xiàn)碰撞坑,需要對凹坑的深度、厚度、長度及寬度進(jìn)行測量。
三、檢驗缺陷及分析
檢驗過程中會發(fā)現(xiàn)各種缺陷,分析其形成原因并指定措施是保證FPSO結(jié)構(gòu)安全的重要手段。
3.1主甲板及底板的腐蝕
主甲板長期處于露天環(huán)境,溫度、濕度及雨水存儲等情況都會使主甲板成為最容器腐蝕的結(jié)構(gòu)[2],主甲板部分腐蝕坑的深度達(dá)到了50~60%。而及時發(fā)現(xiàn)腐蝕坑,并進(jìn)行補焊,可以避免腐蝕繼續(xù)發(fā)展;FPSO對主甲板的日常維護及積水的及時清理,都是保證主甲板結(jié)果安全的重要手段。
底板的腐蝕發(fā)生在底板防腐層破損處,油艙內(nèi)由于長期存儲原油,雜質(zhì)沉積接觸底板,便會與底板發(fā)生化學(xué)腐蝕,對FPSO底板造成危害。定期對FPSO油艙進(jìn)行清洗并檢測,能夠全面反映底板情況,并對腐蝕位置進(jìn)行維修及評估,對防腐層破損位置進(jìn)行恢復(fù),對腐蝕坑進(jìn)行修復(fù),都能夠保證FPSO底板的完好狀況。
3.2 風(fēng)水列板碰撞坑
風(fēng)水列板的缺陷表現(xiàn)形式中主要為船舶??克纬傻呐鲎部樱湮:χ饕獮橥獠糠栏瘜悠茡p形成腐蝕,更為嚴(yán)重的危害是碰撞造成船殼外板變形,導(dǎo)致船舶內(nèi)部加強筋板及結(jié)構(gòu)彎曲,影響船體整體強度。及時對FPSO靠船結(jié)構(gòu)件進(jìn)行維護更換,減少船舶停靠碰撞,是一種有效的防護措施,其次及時發(fā)現(xiàn)碰撞坑,并擇期對其變形結(jié)構(gòu)進(jìn)行更換維修,更能夠確保FPSO的結(jié)構(gòu)強度。
3.2 犧牲陽極損耗
FPSO結(jié)構(gòu)為了防止腐蝕的發(fā)生,在設(shè)計之初便會計算好犧牲陽極塊的布置數(shù)量及位置,能夠確保結(jié)構(gòu)較少腐蝕的發(fā)生,但隨著時間的推移,犧牲陽極逐漸消耗,當(dāng)陽極消耗殆盡,海水便會對FPSO結(jié)構(gòu)進(jìn)行腐蝕。而艙內(nèi)結(jié)構(gòu)的腐蝕主要發(fā)生在壓載艙內(nèi),因為其內(nèi)部長期處于海水環(huán)境,一旦犧牲陽極消耗殆盡而未發(fā)現(xiàn),便會產(chǎn)生結(jié)構(gòu)腐蝕的危害。犧牲陽極無法維修,只能定期對犧牲陽極進(jìn)行檢測,檢測的主要手段為尺寸測量及陽極電位測量,主要目的是為了確認(rèn)犧牲陽極的有效性。定期對犧牲陽極進(jìn)行檢測并對失效的犧牲陽極進(jìn)行更換,是較少結(jié)構(gòu)腐蝕發(fā)生的有效手段。
四、總結(jié)
FPSO的長期運行必定會產(chǎn)生各種缺陷,尤其FPSO處于海洋壞境,并且受到海浪及強風(fēng)的應(yīng)力作用,更是加大了FPSO產(chǎn)生缺陷的幾率;所以定期進(jìn)行FPSO檢驗,保證了其結(jié)構(gòu)的安全有效,是確保了油田的安全生產(chǎn)及生產(chǎn)人員的人身安全的重要手段。
參考文獻(xiàn)
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