周士刚
中海石油技术检测有限公司 天津塘沽 300452
摘要：随着沉箱使用时间的增长，其安全及检测成为了使用及管理者所关心的问题，本文根据现场实施项目，介绍了沉箱检测从前期资料收集、方案编制到后期现场实施整过过程。
关键词：沉箱；海洋石油；结构；检测
引言
海洋石油沉箱结构在海洋平台历时上也算是一种特殊的结构，由于其结构特殊，所以检验方法及方案无相关经验可遵循；沉箱长时间矗立于海上，由于长时间处于潮湿及风雨等恶略环境，很容易产生腐蚀或其他缺陷，如果不定期进行检验，一旦结构破损，便会影响平台安全生产，更会危害施工人员的人生安全。
由于沉箱担负着很重要的生产任务，一旦对沉箱进行内部检验，便需要平台停产清洗，然后再进行检验 ，这就要求检验人员在最短的时间内实施最有效的检验。
这样就要求对沉箱内部结构进行熟悉了解，然后根据沉箱的工作环境、使用条件及应力分布等情况，对沉箱进行分析，确定其重点检验区域，随后根据资源、工期及环境要求，选择检验方法并制定检验程序。
1 前期调研
由于沉箱建设及投产时间较长，其资料很少存于平台，只能通过业主及档案馆进行搜集，便通过搜集的基础数据制作三维模型，为后期的现场检测定位打下良好的基础。
图1. 沉箱原始资料
图2. 沉箱三维模型
2 结构分析及方案制定
进行结构分析是前期很重要的一个步骤，通过现场对施工人员及建造人员的沟通，充分了解结构及现场环境，可通过应力分析或计算机有限元软件，加载数据进行模拟，科学确定重点检测区域，为后期现场的检测提高质量，缩短工期。
然后根据可能存在的风险及缺陷类型，制定详细的检测方案，方案中至少应包括工作量统计，作业对象及技术要求，检测方法及步骤，人员设备配置，项目实施计划，安全风险控制等。
3 检测方法
检测方法大部分采用无损检测方式，利用材料内部结构异常或缺陷存在所引起的对热、声、光、电、磁等反应的变化，来探测各种工程材料、零部件、结构件等内部和表面缺陷，并对缺陷的类型、性质、数量、形状、位置、尺寸、分布及其变化做出判断和评价[1]。
3.1 沉箱的外观检测
对沉箱构件进行外观检查，检查局部腐蚀区域、损伤、形变及防腐层破损情况。检查构件的表面区域。检查的目的在于查明裂纹、凹陷、孔蚀、移位、大的腐蚀和缺陷的位置。
3.2 牺牲阳极检测
外观检查沉箱底板上所有牺牲阳极，用卷尺测量这些牺牲阳极物理尺寸和电位值，确定沉箱内阳极的腐蚀情况测，同时检测阳极保护区域内罐底板的保护电位，检测采用硫酸铜及铜芯的组合方式。
图3 .沉箱底板阳极电位检测
3.3 超声波测厚检测
测厚应使用不破损表面图层的超声波测厚仪对框架/支撑结构以及舱室之间的隔板、桩腿和底板进行超生波测厚。根据风险识别的区域以及目测检查的结果，对于板材，选取的每块板至少测5点；对于强力型材，每根至少选取2个典型剖面测量，每个剖面腹板、面板至少分布一个测点，对于较长的强力型材，可选择3个（上、中、下）或更多典型剖面。对于管材，每段管子（两焊缝间）可选择3个剖面（上、中、下），每一剖面按时钟位测4点（按照0，90，180，270测4个点）。当外观检查状况较差时，则应适当增加测点，并且测厚时应尽量选择腐蚀严重的区域来选取测点。
通过测厚，可以确定沉箱结构的均匀腐蚀量，并通过数据分析，对沉箱结构作出评价。
3.4 ACFM检测
由于沉箱内部承装的是原油，其内部检测不能使用动火作业，若使用磁粉或渗透检测表面及近表面裂纹，必须对焊缝表面进行打磨，这是不允许的，所以本次检测沉箱壁板与底板连接焊缝，桩腿及各水平层框架等主要支撑结构的焊缝，选用了检测速度快且不用打磨焊缝表面漆层的ACFM检测方法。
3.5 高空绳索辅助方法
由于本次检测区域部分存在于沉箱顶部或高空位置，若现场采用传统的脚手架搭设方法，便会需要很长的工期，而采用高空绳索辅助法，对高处结构进行外观、超声波测厚及ACFM检测，不但能节省大量脚手架材料，还会缩短约2/3的工期。
4 总结
本次沉箱检测在项目实施前，收集、汇总和整理了大量相关资料，首先并建立了三维模型，成像立体直观，检测过程中更提高检测效率，检测定位更加准确。
通过前期分析，确定重点风险部位和检测点及检测比例，对重点部位进行检测，在达到检测要求的情况下节省了检测时间。检测过程中应用了ACFM技术及高空绳索技术代替了磁粉检测及脚手架的搭设工作，大大减少了检测时间，并提高了检测效果。
本次检测技术成熟，检测结果准确，检测周期短，过程安全可靠，为以后同类型结构的检测提供了十分重要参考价值。
参考文献
[1]王自明.无损检测综合知识[M].北京：机械工业出版社.2005.
论文作者:周士刚
论文发表刊物:《防护工程》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/17
标签：沉箱论文; 结构论文; 阳极论文; 剖面论文; 底板论文; 表面论文; 区域论文; 《防护工程》2018年第30期论文;