海洋石油FPSO的檢驗(yàn)

戚文陽

摘要：本文以渤海油田FPSO檢測項(xiàng)目為基礎(chǔ)，介紹了再渤海油田服役的FPSO運(yùn)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(yàn);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(yàn)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(diǎn)（SPM）相聯(lián)接，隨著風(fēng)和海浪的變化可以圍繞單點(diǎn)（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(yàn)

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(yàn)，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(yàn)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(shí)施作業(yè)。下面對船體檢驗(yàn)的主要結(jié)構(gòu)及部位進(jìn)行介紹。

2.1 環(huán)帶檢驗(yàn)

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(qiáng)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(yàn)

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(qiáng)板、水平平臺等結(jié)構(gòu)，對其進(jìn)行全面檢驗(yàn)主要是確保其強(qiáng)度能夠達(dá)到分隔兩個艙室。檢驗(yàn)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(yàn)

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(shí)際數(shù)據(jù)，還需要利用超聲波測厚儀及檢驗(yàn)測量尺進(jìn)行確定，一般底板的狀況為主要關(guān)注項(xiàng)。

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)?？坎赐陷喖暗拱啻却?，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(yàn)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(yàn)缺陷及分析

檢驗(yàn)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(bǔ)焊，可以避免腐蝕繼續(xù)發(fā)展;FPSO對主甲板的日常維護(hù)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?，其危害主要為外部防腐層破損形成腐蝕，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(qiáng)筋板及結(jié)構(gòu)彎曲，影響船體整體強(qiáng)度。及時對FPSO靠船結(jié)構(gòu)件進(jìn)行維護(hù)更換，減少船舶停靠碰撞，是一種有效的防護(hù)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(qiáng)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?yàn)槠鋬?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(yùn)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(qiáng)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(yàn)，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)

[1]王建雷.淺海鋼質(zhì)平臺的腐蝕與控制[J].石油化工腐蝕與防護(hù)，2008，25（4）：59

[2]魏寶明.金屬腐蝕理論及運(yùn)用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004，145

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