海上平台立管检测及防腐处理工程

海上平台立管检测及防腐处理工程

樊镭

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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：

[1]卞晓园.直接质谱法用于液液萃取海水中防腐剂的检测应用研究[D].黑龙江:哈尔滨工业大学，2023.

[2]孙博文.在役海底管道阴极保护电位检测与状态评估[D].辽宁:大连理工大学，2022.

[3]杨翔堃.在役海底管道阴极保护电位检测技术研究[D].辽宁:大连理工大学，2021.

[4]张鹏宇.低表面处理复合防腐材料制备及性能研究[D].山东:山东建筑大学，2023.