摘要:本文以渤海油田FPSO检测项目为基础,介绍了再渤海油田服役的FPSO运行过程中所产生的缺陷,并对缺陷的形成进行了分析,提出了预防措施,最终对全文进行了总结。
关键词:海洋石油;FPSO;检验;腐蚀
一、简述
FPSO是海上浮式储油装置的英文缩写,本文主要针对海洋石油浮式储油轮的检验进行阐述。
本次阐述的浮式储油轮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。浮式储油轮(FPSO)是油矿的最主要生产设施,它由一艘钢质非自航储油轮和上部工艺处理模块组成,载重量为53000吨,其主要用途是接收来自周边平台生产的原油和天然气,并对其进行分离加工处理,将原油储藏输送。
该FPSO是依靠YOKE与永久性单点(SPM)相联接,随着风和海浪的变化可以围绕单点(SPM)作360度的旋转。FPSO资料:总长为215m;型宽为31m;型深为17.6m;吃水深为10.5m;满载排水量为68125t;载重为53000t;最大储油量为65795m³。
FPSO示意图如下:
图1.FPSO示意图
二、检验
为了确切的了解与掌握FPSO设施结构当前的完整性与安全状态【1】,对FPSO进行定期检验,获得可靠的第一手检测数据与资料,是十分重要的;检验必须严格按相关技术要求和入籍船级社规范、标准实施作业。下面对船体检验的主要结构及部位进行介绍。
2.1 环带检验
环带检测的方式主要为外观检测及超声波测厚检测,意义在于检测结构有无损坏,并测量整体结构的强度是否还可以满足要求。
图2.环带检测定位图
环带是船体的整体横向框架,就像一把刀将船横向切开形成了上图的环带图,环带检测的位置主要包括环带内的主甲板、底板、船壳板、油舱与水舱隔舱壁板及板上的纵梁。
2.2 横向隔舱壁板检验
横向隔舱壁板是两个油舱之间的横向壁板,主要作用为分隔两个舱,在横向隔舱壁板上存在加强板、水平平台等结构,对其进行全面检验主要是确保其强度能够达到分隔两个舱室。检验的主要形式主要为外观及超声波测厚,如果发现表面状况差,还需要增加应力集中部位的焊缝表面探伤检测。
2.3 底板检验
底板是FPSO的重要结构,FPSO分为单层底板及双层底板,双层底板在油舱内只能检测到内底板,而外侧底板的检测只能依靠潜水员利用水下检测设备进行检测,单层底板的FPSO底板在油舱内便可以进行检测,当FPSO舱内污油清理结束在,如果存在腐蚀,外观检测便可以轻松查出,但需要检测出腐蚀坑的实际数据,还需要利用超声波测厚仪及检验测量尺进行确定,一般底板的状况为主要关注项。
2.4 风水列板的检测
风水列板是FPSO的轻载与重载之间的船舷板,风水列板由于处于飞溅区,长期处于干湿的状态,容器产生腐蚀,而且由于FPSO需要经常靠泊拖轮及倒班船等船舶,容易在此区域内造成船舶碰撞坑,对船体结构造成破坏。风水列板的检验形式主要以超声波测厚及尺寸测量为主,利用高空绳索进行舷外作业,进行超声波测厚工作,如果发现碰撞坑,需要对凹坑的深度、厚度、长度及宽度进行测量。
三、检验缺陷及分析
检验过程中会发现各种缺陷,分析其形成原因并指定措施是保证FPSO结构安全的重要手段。
3.1主甲板及底板的腐蚀
主甲板长期处于露天环境,温度、湿度及雨水存储等情况都会使主甲板成为最容器腐蚀的结构【2】,主甲板部分腐蚀坑的深度达到了50~60%。而及时发现腐蚀坑,并进行补焊,可以避免腐蚀继续发展;FPSO对主甲板的日常维护及积水的及时清理,都是保证主甲板结果安全的重要手段。
底板的腐蚀发生在底板防腐层破损处,油舱内由于长期存储原油,杂质沉积接触底板,便会与底板发生化学腐蚀,对FPSO底板造成危害。定期对FPSO油舱进行清洗并检测,能够全面反映底板情况,并对腐蚀位置进行维修及评估,对防腐层破损位置进行恢复,对腐蚀坑进行修复,都能够保证FPSO底板的完好状况。
图6.主甲板及底板的腐蚀图
3.2 风水列板碰撞坑
风水列板的缺陷表现形式中主要为船舶停靠所形成的碰撞坑,其危害主要为外部防腐层破损形成腐蚀,更为严重的危害是碰撞造成船壳外板变形,导致船舶内部加强筋板及结构弯曲,影响船体整体强度。及时对FPSO靠船结构件进行维护更换,减少船舶停靠碰撞,是一种有效的防护措施,其次及时发现碰撞坑,并择期对其变形结构进行更换维修,更能够确保FPSO的结构强度。
图7.风水列板碰撞坑图
3.3 牺牲阳极损耗
FPSO结构为了防止腐蚀的发生,在设计之初便会计算好牺牲阳极块的布置数量及位置,能够确保结构较少腐蚀的发生,但随着时间的推移,牺牲阳极逐渐消耗,当阳极消耗殆尽,海水便会对FPSO结构进行腐蚀。而舱内结构的腐蚀主要发生在压载舱内,因为其内部长期处于海水环境,一旦牺牲阳极消耗殆尽而未发现,便会产生结构腐蚀的危害。牺牲阳极无法维修,只能定期对牺牲阳极进行检测,检测的主要手段为尺寸测量及阳极电位测量,主要目的是为了确认牺牲阳极的有效性。定期对牺牲阳极进行检测并对失效的牺牲阳极进行更换,是较少结构腐蚀发生的有效手段。
四、总结
FPSO的长期运行必定会产生各种缺陷,尤其FPSO处于海洋坏境,并且受到海浪及强风的应力作用,更是加大了FPSO产生缺陷的几率;所以定期进行FPSO检验,保证了其结构的安全有效,是确保了油田的安全生产及生产人员的人身安全的重要手段。
参考文献:
[1]王建雷.浅海钢质平台的腐蚀与控制[J].石油化工腐蚀与防护,2008,25(4):59
[2]魏宝明.金属腐蚀理论及运用[M].北京:化学工业出版社,2004,145
论文作者:戚文阳
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/2/28
标签:底板论文; 结构论文; 阳极论文; 环带论文; 储油论文; 甲板论文; 壁板论文; 《基层建设》2018年第35期论文;