陳鳳生，倪鵬，張勇，姚傳惠，肖曉凌,3，周愛源，徐進(jìn)

（1．中海石油中國有限公司深圳分公司工程建設(shè)中心，廣東 深圳 518067；2．深圳市杉葉實(shí)業(yè)有限公司，廣東 深圳 518067；3．上海水下救撈工程技術(shù)研究中心，上海 200090）

南海東部近海浮式裝置（offshore unit）包含生產(chǎn)儲油及卸載裝置（FPSO，F(xiàn)loating Production Storage and Offloading)，儲油及卸載裝置FSOU（Floating Storage and Offloading）和半潛式浮式儲油平臺（Floating Storage and Offloading）FPS 等通過單點(diǎn)系泊系統(tǒng)固定在海上，與航行船舶定期進(jìn)塢維修檢驗(yàn)不一樣，海上浮式裝置一般是通過單點(diǎn)系泊系統(tǒng)或錨系進(jìn)行固定，長期經(jīng)歷海上惡劣氣象，服役年限比較長，如進(jìn)塢塢修需要進(jìn)行油田停產(chǎn)、單點(diǎn)解脫、拖航，一般塢修船塢費(fèi)用昂貴、周期較長；因此從經(jīng)濟(jì)方面考慮，為不影響生產(chǎn)，加上單點(diǎn)解脫和回接比較困難，船東及油田作業(yè)方一般傾向于采用水下檢驗(yàn)代替塢級檢驗(yàn)的方式完成水下檢驗(yàn)以滿足船級社規(guī)范要求。本文以南海東部某油田FPSO 水下檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)一處舭龍骨板對接焊縫裂紋作業(yè)為例，詳細(xì)介紹海上浮式裝置在役檢驗(yàn)質(zhì)量控制的管理和相關(guān)的檢測技術(shù)手段。

1 水下檢驗(yàn)質(zhì)量控制

1.1 滿足國家法律法規(guī)、行業(yè)和油公司的要求

油公司作為業(yè)主單位，在水下檢驗(yàn)的發(fā)包過程中需要對商務(wù)和技術(shù)文件進(jìn)行把控。具體包含以下幾點(diǎn)：①應(yīng)滿足國家相關(guān)法律法規(guī)要求：如新的《安全生產(chǎn)法》第七十二條 “承擔(dān)安全評價、認(rèn)證、檢測、檢驗(yàn)職責(zé)的機(jī)構(gòu)應(yīng)具備國家規(guī)定的資質(zhì)條件，并對其作出的安全評價、認(rèn)證、檢測、檢驗(yàn)結(jié)果的合法性、真實(shí)性負(fù)責(zé)。資質(zhì)條件由國務(wù)院應(yīng)急管理部門會同國務(wù)院有關(guān)部門制定。承擔(dān)安全評價、認(rèn)證、檢測、檢驗(yàn)職責(zé)的機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)建立并實(shí)施服務(wù)公開和報告公開制度，不得租借資質(zhì)、掛靠、出具虛假報告”。如從事海洋石油設(shè)施安全生產(chǎn)的機(jī)構(gòu)應(yīng)持有國家安全監(jiān)督管理局（現(xiàn)國家應(yīng)急管理部）頒發(fā)的“國家海洋石油安全中介機(jī)構(gòu)資質(zhì)證書”；②從事所入級的海上設(shè)施水下檢驗(yàn)檢測應(yīng)具備相關(guān)船級社水下檢驗(yàn)資質(zhì)證書。所入級的海上設(shè)施除滿足相關(guān)的船級社規(guī)范要求相關(guān)規(guī)范要求。從事水下檢驗(yàn)檢測作業(yè)應(yīng)配備相應(yīng)的水下檢驗(yàn)人員和監(jiān)督員，其中操作員應(yīng)具備中國船級社水下無損檢測證書操作證書（1 級）和監(jiān)督員應(yīng)具備2 級證書或船級社認(rèn)可的等同證書。并且實(shí)施水下檢測作業(yè)人員應(yīng)在施工單位水下檢驗(yàn)證書附頁人員名錄中；③滿足油公司要求，從事近海設(shè)施水下檢驗(yàn)應(yīng)具備中海油潛水安全資質(zhì)，從事水下維修還應(yīng)持有中海油海上設(shè)備維修資格證書；④具備有相應(yīng)的潛水作業(yè)資質(zhì)：如國潛水打撈行業(yè)協(xié)會CDSA、國際潛水承包商協(xié)會ADCI、國際海事承包商協(xié)會IMCA 潛水資質(zhì)等。

1.2 水下檢驗(yàn)實(shí)際質(zhì)量控制手段

水下檢驗(yàn)的質(zhì)量控制過程從事前、事中和事后控制3 個方面進(jìn)行控制：

（1）事前控制：施工單位的資質(zhì)審查、施工方案包含施工質(zhì)量控制方案的報批等；

（2）事中控制：施工、工藝的質(zhì)量控制，可以對施工工序或步驟進(jìn)行分解，每個步驟質(zhì)量控制節(jié)點(diǎn)、施工內(nèi)容及標(biāo)準(zhǔn)、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、不合格控制措施、施工負(fù)責(zé)人、驗(yàn)收人幾個方面進(jìn)行控制；

（3）事后控制：對檢驗(yàn)結(jié)論的確定、檢驗(yàn)報告編制的審查等。

水下檢驗(yàn)的質(zhì)量控制具體操作可以從人、機(jī)、料、法、環(huán)、測等6 個方面進(jìn)行控制：

（1）人：作業(yè)隊(duì)的檢測人員包含水下檢測潛水員和水面監(jiān)督員配備與所執(zhí)行種類的水下檢驗(yàn)檢測相應(yīng)的資格證書，一級持證人員僅能實(shí)施檢測作業(yè)，檢測作業(yè)實(shí)施計劃、實(shí)施過程、實(shí)施結(jié)果、實(shí)施報告需由二級持證人員編制、監(jiān)控，還應(yīng)具備水下檢驗(yàn)資質(zhì)相關(guān)證書和作業(yè)經(jīng)歷，檢測潛水員需熟悉所將進(jìn)行檢測的結(jié)構(gòu)對象、檢測設(shè)備/儀器的性能與操作。

（2）機(jī)：除配備滿足潛水規(guī)范要求的潛水裝備，還應(yīng)包含水下檢測儀器和工件表面清理的輔助設(shè)備，且檢測設(shè)備應(yīng)進(jìn)行第三方校核和使用前后的功能測試。

（3）料：檢測作業(yè)過程中使用的材料符合性和完好性，如磁粉應(yīng)配置合適的水下磁懸液，目視檢測、ACFM 檢測等應(yīng)配備相關(guān)的檢驗(yàn)標(biāo)識。

（4）法：具體為施工工藝、檢測技術(shù)，應(yīng)具備相應(yīng)的檢測檢驗(yàn)指導(dǎo)書和操作規(guī)程，以及發(fā)現(xiàn)缺陷后采用不同檢測技術(shù)手段的相互驗(yàn)證來檢測結(jié)論的準(zhǔn)確性，近海設(shè)施的水下檢驗(yàn)一般分為三類：其中,Ⅰ類檢驗(yàn)一般為宏觀目視檢測，通過潛水員安裝在潛水員佩戴的潛水頭盔上的攝像頭進(jìn)行水下錄像；Ⅱ類檢驗(yàn)為定量檢驗(yàn)，一般包含近觀目視檢測和尺寸測量如凹陷測量、陽極尺寸測量和海生物厚度測量等；Ⅲ類檢測主要為無損檢測，操作人員需要使用無損檢測設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)手段包含水下磁粉檢測、超聲波厚度測量、電位測量、水下交變電流場檢測（ACFM，Alternate Current Field Measurement）、桿件透水檢測FMD（Flooded Member Detector）和水下超聲波探傷，其中,ACFM 檢測屬于渦流檢測的一種，焊縫檢測表面只需要達(dá)到SA1(輕微的清理掉表面的海生物達(dá)到宏觀目視的要求)，代替了傳統(tǒng)的磁粉檢測，磁粉檢測表明需要達(dá)到SA2.5（使用高壓水射流清理到表面金屬光澤），廣泛運(yùn)用在近海設(shè)施水下構(gòu)件焊縫檢測手段，被國際上幾大主流船級社包含挪威船級社、美國船級社和中國船級社等認(rèn)可。

（5）環(huán)：作業(yè)的氣象環(huán)境如水流、能見度和涌浪等會對水下檢驗(yàn)的質(zhì)量造成影響。

（6）測：對檢測結(jié)論的驗(yàn)證，包含采取不同檢測技術(shù)手段進(jìn)行驗(yàn)證，以保證檢測結(jié)論的準(zhǔn)確性，為海上設(shè)施提供準(zhǔn)確的完整性評估的一手資料。

2 水下檢驗(yàn)質(zhì)量管控實(shí)際運(yùn)用

2.1 檢測結(jié)論的確定

在南海東部某油田FPSO 水下檢驗(yàn)項(xiàng)目中，潛水員在對船體水下檢驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)了一處舭龍骨板對接焊縫裂紋缺陷，舭龍骨板寬440mm，厚度約20mm，裂紋沿著焊縫從端部往船板方向延伸，裂紋貫穿整個舭龍骨板厚，測量長度為110mm。

后續(xù)使用了ACFM 水下檢測手段進(jìn)行了舭龍骨的裂紋尺寸的確認(rèn)，其中,ACFM 圖形顯示的測量端部基本上與潛水員目視測量裂紋端部吻合，ACFM 測量長度為120mm，深度為21mm，包含油漆厚度約2mm，也顯示了焊縫裂紋貫穿整個舭龍骨板厚如圖2。基本上與潛水員目視測量吻合，驗(yàn)證確認(rèn)了裂紋長度和深度，保證了檢測結(jié)論的準(zhǔn)確性，為后續(xù)的維修鉆止裂孔提供了依據(jù)。

圖1 缺陷ACFM 檢測圖形顯示

圖2 無損檢測設(shè)備功能測試

本次作業(yè)人員按照船級社規(guī)范要求，配備的檢測人員包含持有CCS 水下目視檢測1 級和2 級資質(zhì)，水下磁粉1 級和2 級資質(zhì)和人員水面ACFM 操作人員持有英國皇家焊接協(xié)會CSWIP ACFM-2 檢測資質(zhì)。檢測設(shè)備磁粉檢測設(shè)備進(jìn)行了水面提升力測試和水下工件表面的八角試塊試驗(yàn)，ACFM 也進(jìn)行了潛水前后的功能測試。

2.2 維修方案

圖3 水下鉆止裂孔維修作業(yè)

鉆孔后，潛水員對鉆孔后的舭龍骨板及對接焊縫進(jìn)行近觀目視檢測和磁粉檢測，并對鉆下來的材料取樣回水面檢查，發(fā)現(xiàn)其中靠近加強(qiáng)板焊縫側(cè)的鉆孔中間有一條貫穿的未熔合顯示，可能是焊接過程中缺陷，舭龍骨由于長時間的應(yīng)力疲勞加上內(nèi)部缺陷，導(dǎo)致了從舭龍骨板邊緣產(chǎn)生了一條貫穿板厚的裂紋缺陷一直往船板方向延伸120mm。而由于MPI 只能檢測出表面缺陷，ACFM也只能檢測出淺表面的開口型缺陷；此時最適宜的檢測手段可以采取水下超聲波探傷，而局限于國內(nèi)的水下超聲波探傷的設(shè)備和人員，目前在近海設(shè)施的水下超聲波探傷基本上未實(shí)踐運(yùn)用。

圖4 鉆孔后進(jìn)行水下檢測

3 結(jié)語

綜上所述，近海浮式裝置的水下檢測檢驗(yàn)的質(zhì)量控制應(yīng)從人、機(jī)、料、法、環(huán)、測等進(jìn)行管控，其中“測”對檢測作業(yè)中發(fā)現(xiàn)異常缺陷特別是對于海上設(shè)施危害性大的裂紋性缺陷應(yīng)采取不同檢測技術(shù)手段進(jìn)行驗(yàn)證，以保證檢測結(jié)論的準(zhǔn)確性，為海上設(shè)施提供準(zhǔn)確的完整性評估的第一手資料。此次FPSO 船體水下舭龍骨裂紋的缺陷檢驗(yàn)手段和后續(xù)的處理方法為其他的近海設(shè)施水下檢驗(yàn)質(zhì)量控制措施起到借鑒意義。