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摘要:海洋平台立管是平台上工艺管线与海底管线的连接部分,工作环境比较恶劣,特别在潮差带附近是腐蚀发生的严重部位。水面以下的管线及其附件根据不同的水文环境存在差异。基于此,本文对水下检测方法进行研究分析,对防腐处理方式进行阐述,以供参阅。
关键词:海上平台立管;检测;防腐处理
前言:海上立管是陆上管线与水下管线的连接部分,由于立管的特殊性,立管检验包含水上部分检验和水下部分检验。本文主要研究分析海上平台立管水下检验方法,主要内容如下:
1水下检验程序
立管水下检验定位图如下,测厚和水下电位检查包含潮差带及潮差带上、下各3m位置,然后每间隔5m为一个测量点。
同一位置测厚检验应在3、6、9、12点位置测四次,取平均值;
同一位置电位测量应在附近测三次,取平均值。
对立管水面以下的详细检验工艺见水下无损检测作业程序
2海上平台立管水下检验方法
2.1采用I类目视检验方法
1.正确确定潜水检验员的行动区域和路线;
2.掌握波浪、潮汐、潮流运动的规律,从而优选检验的时间与确定计划,使检验安全、顺利地进行;
3.在检验过程中,将根据水的能见度去确定与被检结构的距离;
4.海生物的检验:厚度、密度测量,一般用尺量取,并做记录;种类一般应分清贝类、藻类、菌类及其所占成分;重量一般是取样称重。
5.金属结构腐蚀的检验:
点腐蚀的检验:主要观察点腐蚀在金属结构表面上的密度和数量,重点检查大气区、飞溅区、潮差区。对全浸区和基础部分,只做概略的检查。目检时要在记录上准确描述单位面积上的数量、分布情况、外形大小是否均匀等等情况;
锈蚀的检验:应观察比较大气区、飞溅区、潮差区、全浸区、基础部分的结构表面腐蚀情况。腐蚀物是表面锈、还是锈斑、或者是锈斑皮脱落。如果是锈斑皮脱落,应取样测量其锈斑皮的厚度,以便定量地写入报告。同时还应该在同一区域内,注意观察是否存在腐蚀不均匀的现象,从而为其他检验提供参考,而进一步得出这里是应力腐蚀的原因、还是保护不足或失去保护的原因;
焊缝的检验:重点观察焊缝处是否腐蚀严重,有无点腐蚀、锈蚀、缝出现。如果裂缝可被肉眼观察到,问题是严重的,将在下面用超声波作延伸性的检验。
损坏的检验:注意观查结构表面是否被重物击伤、扭曲、弯曲、凹凸变形等情况,如果有,将采取测量工具进行测量,并结合对其定性的文字表述,写进报告中去。
6.基础及地貌的检验:主要检查海洋结构在每个年检期内,是否基础有被水流冲刷而掏空的现象。对此应测量其被掏空的具体尺寸;
7.管道的检验:一般运用ROV上的微光彩色电视、照像系统、声纳系统等进行目视检查。
2.2II类目视检验方法:
1.由验船师和操作者代表在I类目视的基础上决定II类目视抽检的部位和数量;
2.按照抽检部位的编号,制作编号挂牌,用磁铁吸于该部位上,然后开始检验;
3.海生物的检验:所有被抽检的部位在检前、检后应拍照,进行比较。海生物清理应在面积相等的范围内清除,并将其装入口袋内,拿到水面进行称量、分类、记录,然后将其晒干,再次称重。如此所有被检部位都按此做法,即可平均算出整个结构物或结构物所处的大气区、飞溅区、潮差区、全浸区的海生物附着重量,以及比较出各个区域的差别,最终可以计算出海生物生长的速度等;
4.金属结构腐蚀的检验:
点腐蚀的检验:首先将根据验船师和操作者代表所指定的抽检部位和数量,然后清除海生物及锈垢,在进行腐蚀麻坑的深度、直径的测量,并写进报告;
关于损坏、变形的测量方法均与I类检验相同。所不同的是,必须先清除海生物,然后再进行检查。
2防腐处理
2.1立管环空腐蚀分析
早期立管及护管结构形式存在设计考虑不完善的问题,海水由护管及立管之间间隙进入环空,使得潮差段以上立管长期处于海洋大气环境(含盐潮湿气象)下。护管顶部法兰处可以进入空气,底部可以进入海水。
立管安装过程中,立管与护管焊接作业对立管焊接位置的3PE防腐层造成破坏,而焊接后对焊接部位的钢管裸露部位无法进行有效防腐层修复。牺牲阳极对飞溅区位置的立管结构起不到阴极保护作用。铝合金阳极溶解过半,未发现明显溶解不均匀现象,说明牺牲阳极对浸入海水的立管起到保护作用,但是对未浸入海水的立管没有保护作用。
2.2立管护管环形空间测量及环形空间内海生物清理
在护管外搭设脚手架,对立管外护管进行切割,切割长度约1.2米,下部切割口离低潮海水位1米左右,检查立管外壁腐蚀情况。检查范围主要包括但不限于以下几方面:1)立管外防腐3PE涂层外观状况,是否脱落;2)检查立管外观腐蚀情况,是否有腐蚀鼓包、腐蚀产物皴裂;3)对立管进行无损检测,评估腐蚀对立管结构强度的影响。4)若立管外壁腐蚀严重,在允许范围内对立管外壁进行补强处理及防腐处理。
2.3封隔器下放方案选择及封隔器下放堵漏
1)根据现场护管立管的环形空间间隙,选择不同封隔器下放至海水面以下。2)封隔器下放完成达到护管下方切口位置约1000mm处,对其进行测量。利用高密度封堵球对封隔器与立管外壁及护管内壁的间隙进行封堵。在外护管上安装开口封板,开始组装封隔器。封隔器组装完毕后用倒链吊起连接手压泵,拆除开口封板,将封隔器下放到指定位置。用手压泵对封隔器进行打压,待压力达到5Mpa,保压15分钟后,拆除封隔器和手压泵连接的管线,将连接封隔器的吊索具拆除。将准备好的环形密封板组装好,放到封隔器上方。拆开堵漏球包装,在水桶里完全浸湿。把堵漏球填充环空管线与环形铁板之间的缝隙,用堵漏压杆将堵漏球压实。依次填充堵漏球,用堵漏压杆压实,等待固化。
2.4立管内水泥灌浆
2.4.1开始程序
确认所有的软管连接(软管之间,软管与灌浆料进口之间)都正常,且软管可以吸收泵(与灌浆口之间)的相对移动;注入海水进行冲洗;密切监控管道内的回压;首先在一台搅拌机内搅拌润滑剂,由灌浆工程师确认搅拌完成后才可以泵入管路系统。润滑剂的主要作用是润滑整个管路系统和灌浆空间;搅拌好的润滑剂通过管路系统泵入灌浆的环形空间;在搅拌润滑剂过程进行到一半的时候,开始搅拌灌浆料。
2.4.2搅拌程序
两个搅拌机同时进行工作,一台搅拌时另一台向泵输出搅拌好的灌浆料。搅拌好后向泵输出时,另一台开始搅拌新一批灌浆料。循环工作。在整个操作过程中,起重机操作人员必须随时与相关人员保持沟通,任何人不允许停留在起重机载荷(吊起的灌浆料或其他材料)下面,大袋材料在降到破袋器之前必须保持自由状态;按照要求浇筑测试用的样块。
2.4.3泵送程序
取得泵操作人员的同意后开始泵送。在开始阶段采用较大流量,持续泵送,使用2寸管时,预期的流量为2-3立方米每小时,持续泵送直到开始从环形灌浆空间的末端溢出,请工程师确认后停止泵送,由工程师观察并确认灌浆料已经密实的完全充满环形空间,停止操作。泵送灌浆过程约1h。如遇天气、设备等因素灌浆过程暂停泵送灌浆,则清理管线,防止管线内残留固化,已灌浆部分不影响再次灌浆质量。
结束语:
海管立管环空灌浆技术与工艺,解决了海洋平台立管腐蚀难题,延缓了海管使用寿命,消除了安全生产隐患,同时也降低了海管安全运行成本。此工艺可根据现场情况灵活设计,操作简单,具备后期推广的能力。
参考文献:
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