7海洋平臺建造

1、4.5腐蝕與防腐蝕腐蝕是由于一固體與其環(huán)境的作用而引起該固體的損耗固體的損耗，即在其表面開始自然的化學或電化學反應引起的破壞。1.腐蝕的類型：銹蝕電化腐蝕細菌腐蝕3.濃差電池腐蝕由于不同的含氣率，即金屬的一部分暴露在與其他部分不同的空氣濃度中，會產生濃差電池腐蝕。在不同的含氣區(qū)之間電位是不同的。暴露在低氧濃度的電解質中的那部分表面是陽極；而暴露在高氧濃度的電解質中的表面是陰極。4.陰極保護原理犧牲陽極：陽極是焊在或拴在被保護金屬結構上的金屬塊，具有低電位，從而使連續(xù)足夠的電流從犧牲的金屬以焊接或拴接點流向被保護得金屬，從而保證被保護的金屬成為腐蝕電池的陰極。外加電流陰極保護：將電池的陰極固定在

2、干結構上，而陽極固定在輔助電極上，電子從輔助電極通過電池流向鋼結構，使其成為陰極或負極。6.近海結構腐蝕區(qū)浸沒區(qū)：平均水位以下，該區(qū)主要是電化腐蝕。電化腐蝕的產生必須具備下述條件：結構表面的不同區(qū)域有電位差；在不同的電位之間有通路；在結構表面上有電解液。腐蝕的速度取決于：腐蝕的速度取決于：金屬表面上陰極和陽極之間的電位差值；海水的導電性和溫度；相對于陰極表面積的陽極表面積的大??；特定陽極區(qū)的局部條件；融解在水中的氧氣量飛濺區(qū)：平均水位以下至水線以上1.52.5的這個距離。溶解在水中的空氣可以顯著的增加腐蝕的速度，溶解的空氣引起近海面的金屬表面的腐蝕較距水面較深處的表面更為嚴重。防護方法：減少該

3、區(qū)域的鋼材表面積；采用不腐的包覆層；大氣區(qū)：飛濺區(qū)以上的區(qū)域。大氣區(qū)是腐蝕速度最低的區(qū)域。一般采用涂層方法防護。6.生物腐蝕：各種腐蝕過程引起的金屬損壞是活的微生物新陳代謝的結果。7.應力腐蝕：是在拉伸應力和腐蝕環(huán)境的綜合作用下使金屬產生裂紋。8.腐蝕疲勞：由于腐蝕介質的存在，引起金屬耐疲勞性能的降低。移動式平臺和固定式平臺都是鋼制海上建筑物，目前主要由造船廠來承擔其建造任務。平臺建造的主要部分是甲板結構。平臺的甲板結構支撐著主要的鉆井設備（如井架、各種機械裝置等），提供了平臺的各種工作和生活模塊。1.模塊：是指已經進行充分預舾裝的立體分段。它們通常是分別進行設計的，采用的規(guī)范和標準可能各不相

4、同，設計思想也不完全一致。模塊的重量范圍大致在50350t，有時可達2000t。一般模塊在陸地建造，然后將其拖運至現(xiàn)場進行吊裝。現(xiàn)有起重船的起重現(xiàn)有起重船的起重能力能力決定決定了模塊的尺寸和重了模塊的尺寸和重量。量。2.2.海洋平臺的建造與造船的區(qū)別海洋平臺的建造與造船的區(qū)別施工質量要求高海洋平臺長期在嚴酷的環(huán)境條件下工作，現(xiàn)場修理困難，花費很高，停工耽誤生產損失大。因此，總的質量保證要求，特別是焊接與無損探傷標準，一般比船舶要高。技術管理細致平臺的每個零部件材料和加工方法，都要有完整的記錄，以一根管件為例，從管子的庫存到軋鋼廠的出廠證書，從采用的焊接工藝過程和焊條、無損探傷記錄報告以及焊工，

5、都要求工廠有具體明確的記載和技術管理程序。工程修改工作量大，成本控制要求高海洋平臺，特別是平臺模塊的建造合同，常常是在設計未完成時簽定的，不可避免有大量修改，每項修改都會對施工進度和成本估計帶來影響，因此要進行全面估計。業(yè)主和驗船師監(jiān)督嚴格海洋平臺在建造期間，業(yè)主和驗船師到現(xiàn)場的次數(shù)和監(jiān)督范圍都要比船舶制造期間頻繁和廣泛的多。1.海洋平臺對于焊接工藝要求的特點焊接坡口的加工，對于平板間的焊接坡口，如甲板的切口，較為簡單，但對于管節(jié)點則很復雜，多數(shù)平臺以多數(shù)平臺以厚壁筒體厚壁筒體為主要為主要構件構件，節(jié)點眾多，焊接較一般船舶或其它鋼結構困難，并且工作環(huán)境長期、嚴酷，施工要求十分嚴格。西方油氣業(yè)界

6、在這個問題上是相當保守的，常以美國焊接協(xié)會（AWS），美國石油協(xié)會（API）等的有關規(guī)定與標準作為具體的標準和要求。2.提高焊接質量的方法合理布置管節(jié)點處的焊縫間距。為提高熱影響區(qū)的韌性和防止裂縫，在某些焊縫如垂直焊縫采用含Ni（鎳）與Mo（鉬）的低合金焊條。對于厚板等厚度較大的構件和高強度鋼、超高強度鋼，在焊前應預熱，焊后要進行熱處理。應打磨焊縫，提高疲勞壽命。平臺焊縫一般需要無損探傷以保證焊接質量。對于關鍵部位如管節(jié)點根部區(qū)域還要做特殊檢查。探傷方法：超聲波探傷射線探傷磁場探傷探傷標準：美國的ASME，AWSD1172或IIW4。超聲波超聲波探傷探傷超聲檢測是指用超聲波來檢測材料和工件、并

7、以超聲檢測儀作為顯示方式的一種無損檢測方法。超聲檢測是利用超聲波的眾多特性（如反射和衍射），通過觀察顯示在超聲檢測儀上的有關超聲波在被檢材料或工件中發(fā)生的傳播變化，來判定被檢材料和工件的內部和表面是否存在缺陷，從而在不破壞或不損害被檢材料和工件的情況下，評估其質量和使用價值。射線探傷射線探傷射線照相檢測是指用射線或伽瑪射線來檢測材料和工件、并以射線照相膠片作為記錄介質和顯示方法的一種無損檢測方法。射線照相檢測是利用射線和伽瑪射線的眾多特性（如感光），通過觀察記錄（感光）在射線照相膠片（底片）上的有關射線或伽瑪射線在被檢材料或工件中發(fā)生的衰減變化，來判定被檢材料和工件的內部是否存在缺陷，從而在不

8、破壞或不損害被檢材料和工件的情況下，評估其質量和使用價值。(3)(3)磁力磁力探傷探傷原理原理磁力探傷是利用磁場磁化鐵磁金屬零件所產生的漏磁來發(fā)現(xiàn)其中存在的缺陷。漏磁的產生與缺陷的形狀缺陷離表面的距離以及缺陷和磁力線的相對位置有關。磁化和退磁磁化和退磁磁力探傷中，通過磁場使工件帶有磁力的過程稱為磁化。磁化磁化的方式方法的方式方法按磁化電流的不同分a.直流電磁化：采用低電壓、大電流的直流電磁化構件。磁力線穩(wěn)定，穿透較深，探傷效果好，但成本較高，且有剩磁現(xiàn)象。b.交流電磁化：采用低電壓、大電流的交流電磁化構件。按通電方式的不同a.直接通電磁化：又稱直接激勵法，在工件上直接接通電源以產生磁力線進行檢

9、查。使用設備簡單，方法簡便，但易將工件表面灼傷，產生退火現(xiàn)象。b.間接通電磁化：又稱間接激勵法，是利用探傷器產生的磁場磁化工件?？梢员苊庵苯哟呕ǖ谋撞?，而且可以通過增加線圈的方法獲得較強的磁場。按工件磁化方向不同a.縱向磁化法：工件磁化后，磁力線在工件上方向與工件或焊縫縱向軸平行，這種方法只能用來發(fā)現(xiàn)與工件或焊縱向軸垂直的橫向缺陷。b.周向磁化法：工件磁化后，磁力線在工件上的分布式是環(huán)繞工件軸向成很多同心圓。這種方法是用來發(fā)現(xiàn)與工件或焊縫軸線平行的縱向缺陷的。c.聯(lián)和磁化法：將縱向磁化和周向磁化同時作用在工件上，使工件上得到有兩個互相垂直的磁力線作用而產生的合成磁場，以檢查各種不同傾斜方向的

10、缺陷。退磁退磁退磁的原因：經磁力探傷的構件都會有剩磁，使構件吸住鐵粉磨損軸、軸承、和滑動導軌等構件；加工帶剩磁的構件時，會加劇刀具的磨損，增加動力消耗；帶有剩磁的構件還會影響周圍儀表的準確性，因此必須進行退磁。退磁的方法a.直流電退磁：由直流電磁化的構件必須用直流電退磁，方法是接通直流電源，并不斷改變電源的極性和逐漸降低電流的大小至零，使剩磁由大致小直至消失。b.交流電退磁：由交流電磁化的構件可以用交流電退磁，也可使用直流電。方法是將退磁構件加至原來的磁化強度后逐步調節(jié)變阻器，將磁化電流在60秒內減少至零值?；驅⒐ぜ鸩匠槌霾⑦h離磁場。磁粉磁粉法探傷法探傷磁粉干法檢驗：將干燥的磁粉均勻的撒在磁

11、化了的工件上，然后輕輕振動工件或微微吹動工件上的磁粉，使多余的磁粉去掉，如工件上有缺陷，磁粉就會聚集在缺陷上。磁粉濕法檢驗：將磁化后的工件浸在磁粉懸浮液內。將磁粉懸浮液澆在磁化了的工件上。將具有壓力的磁粉懸浮液噴在磁化了的工件上。磁粉磁粉法探傷法探傷磁粉干法檢驗：將干燥的磁粉均勻的撒在磁化了的工件上，然后輕輕振動工件或微微吹動工件上的磁粉，使多余的磁粉去掉，如工件上有缺陷，磁粉就會聚集在缺陷上。磁粉濕法檢驗：將磁化后的工件浸在磁粉懸浮液內。將磁粉懸浮液澆在磁化了的工件上。將具有壓力的磁粉懸浮液噴在磁化了的工件上。選擇鋼材應考慮的要求選擇鋼材應考慮的要求鋼材要有足夠的強度和厚度，以保證整個平臺的

12、設計強度。鋼材應有較好的缺口韌性，以防止脆斷產生。鋼材應有較好的可焊性，以利于保證重要焊接部位有好的焊縫質量。鋼材應有較好的防層裂特性，以盡可能減少焊接時結構出現(xiàn)層裂現(xiàn)象。鋼材應有較好的防腐特性，以提高整個平臺的防腐能力和防腐蝕疲勞能力。要合理的考慮平臺鋼材價格，以及鋼材費用與整個平臺建造費用的比值，以權衡平臺強度和造價之間的矛盾。1.抗層狀撕裂鋼又稱為Z向鋼?？箤訝钏毫唁撛诤穸确较蛏鲜芰r，其試樣有足夠的斷面收縮率，在約束大的情況下焊接有抗層狀撕裂的能力，即Z向性能良好。Z向鋼在平臺用鋼中占總用鋼量10。一般管節(jié)點采用Z向鋼。2.抗裂縫鋼一般在焊接高強度鋼時容易出現(xiàn)冷裂縫。為防止這種裂縫，除

13、采用低氧焊條外，還要進行適當?shù)念A熱。但由于結構的部位、建造方式等的限制使得預熱操作變得復雜、昂貴或不可能，則需要抗裂縫鋼?？沽芽p鋼是一種抗裂縫的高強度鋼。3.抗硫化氫高強度鋼生產平臺常采用此類特種鋼。主要用來制造套管。4.齒條用鋼一部分自升式平臺是依靠焊在樁腿上的齒條，通過傳送機構使平臺升降。這種齒條是強度強度高、韌高、韌性好性好的特種鋼用精密切割的方法割出齒形加工而成的。齒條用鋼氣割性、齒條用鋼氣割性、可焊性可焊性都很好，在預熱都很好，在預熱加工等工藝中均不加工等工藝中均不開裂。開裂。5.平臺結構用的鑄鋼鑄造管節(jié)點所使用的鋼，這種鋼的抗層狀撕裂、抗冷裂縫、抵抗疲勞的性能強。為保障海洋工程結構

14、安全可靠，幾年一度的大檢修是必需的。其檢查包括：原始結構構件的機械損傷和一般性腐蝕原始結構構件焊接點的斷裂和局部腐蝕防腐蝕系統(tǒng)的工作狀態(tài)海洋生物生長范圍和海地沖刷情況雜、廢物的積存情況壓載和其它機械張緊裝置的工作情況安全是船舶航行的第一要求。為此，世界上許多國家專門有執(zhí)行船舶技術監(jiān)督，制訂船舶規(guī)范和規(guī)章，保障船舶具備安全航行技術條件的機構。世界上的驗船機構根據(jù)其性質分為兩類：一類是政府的驗船機構，另一類是民間組織的驗船機構。政府驗船機構直接對船舶執(zhí)行技術監(jiān)督，簽發(fā)有關國際公約規(guī)定的船舶證書。民間組織的驗船機構一般稱為船級社。船級社除了進行船舶與海洋鉆井裝置的定級工作、出版定級和船體及機械建造有關的規(guī)定外，還有下述職能：監(jiān)督船舶與海上鉆井裝置的建造，包括設計分析、材料試驗證明和核實建造標準；對已建成的船舶與海洋鉆