论文部分内容阅读
[摘 要]介绍了国际上现行通用的基于ROV的海洋油气钢质导管架检测方法、步骤及其管理模式，结合南中国海ROV检测作业经验，分别针对作业概况，检测作业方案，数据记录，检测人员和设备清单，作业质量控制，检测用具使用介绍，导管架检测表格，ROV作业甲板安装布置图等重点与热点内容进行了简要的阐述，旨在通过分析并归纳当前基于ROV的海洋油气钢质导管架检测的良好操作方法，以探索更加行之有效的解决新途径。
[关键词]ROV；海洋油气平台；钢质导管架；检测实务
中图分类号：TE951 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）20-0122-01
1 引言
随着我国油气资源的开采重心由渤海湾逐渐转入南中国海，固定式油气平台钢质导管架成为水深400m以浅的首选海上开采设施。该区域相继出现了陆丰、惠州、西江、流花、番禺、荔湾、恩平，文昌、崖城、东方、乐东、涠洲岛等在役油气开采平台群，由于ROV （Remotely Operated Vehicle） 特有的检测作业优势（大水深、快响应、多功能、低成本），其在导管架例行检验与应急检验中发挥着越来越重要的作用。本文结合当前国际通行做法，结合近年来南中国海检测所积累的良好操作方法，以探索更加行之有效的解决新途径。
2 作业概况
2.1 作业内容
海洋石油平台导管架ROV检查范围从海面至海床的所有导管架主结构杆件和节点以及附属件，包括导管架主结构杆件及节点（含导管架桩基）、隔水套管及其导向结构、开排沉箱（Open Caisson or Skim Pile）、海水提升护管、原油输送立管、电缆和柔性立管护套管（J-Tube）、阴极保护系统、隔水套管、立管、J管、套管、沉箱和其它附属件。
ROV检查内容可分为以下6大类：GVI外观检查、CVI详细检查、阳极检查及电位测量、杂物调查及移除、海底冲刷调查、海生物调查。
2.2 作业信息
海洋石油钢质导管架平台的位置（GPS）、水深、图纸、检测范围（含已知损伤）。
3 检测作业方案
3.1 整体目视检查 （GVI： General Vision Inspection）
对导管架及其附件进行100%的GVI外观检查，检查范围包括导管架结构杆件及其节点、裙桩套筒、隔水套管、开排沉箱（Open Caisson or Skim Pile）、海水提升套管、生产立管和J型护管（J-Tube）等，主要检查导管架结构杆件有无断裂、变形（表面凹坑、弯曲）、杆件腐蚀穿孔、节点焊缝裂缝、海生物覆盖情况以及其它异常情况。
参照导管架检测历史记录，尤其是已知损伤，如在GVI过程中发现未记录或新发现的损伤，将在图纸上标记其位置并近距离视频记录损伤点。
ROV检查具体要求：①导管架桩腿至少在垂直方向上互成120°有3个ROV飞行路线以覆盖桩腿全部表面。②导管架群桩套筒必须在垂直方向上互成120°有3个ROV 飞行路线以及在水平连接环板上有两个（上、下两面）ROV飞行路线。③导管架杆件结构必须保证至少有1个ROV飞行路线，并适当改变ROV游动路线，尽可能获得最大的观察表面。④检查导管架杆件节点焊缝时ROV应尽可能靠近焊缝表面，仔细检查杆件连接是否正常。⑤GVI检查中如果发现结构表面区域海生物大片脱落（非正常海生物生长）有可能是此处受到了外部物体刮碰而产生某些损伤，ROV应仔细检查确认有无损伤或磨损。
3.2 详细目视检查 （CVI： Close Vision Inspection ）
对导管架的已知损伤及GVI检查发现的损伤或异常进行详细的目视检查（CVI），包括损伤或异常部位的海生物及覆盖物清理工作。
包括：①对已知损伤进行详细的CVI检查，检查已知损伤现状及是否存在恶化趋势，CVI检查包括必要的海生物及附属物清理工作，清理水平应满足CVI要求。②对GVI检查发现的疑似损伤或异常，应进行局部详细的CVI检查，包括必要的海生物及附属物清理，直至确认异常并取得足够的信息（如数量或尺寸）。③在ROV检查实施中，必须优先安排导管架已知损伤的复查工作。
进行局部详细目视检查前，ROV需使用液压钢丝刷或高压水枪对结构表面覆盖的海生物进行清理，最好能清理至光亮面，打磨金属出白。
视线观察已知损伤处的折线是否有腐蚀或裂纹；使用CP测量损伤点和临近的结构杆件的结构电位，两者进行比对。
在清理表面海生物前后，使用M3声纳或水下激光扫描器（Underwater Laser Scanner）对变形或损伤处分两次进行测量，评估其面积和受损状态。
额外：对于腐蚀较严重的区域，可使用UT超声波测厚仪对导管架结构构件进行厚度测量，测量前需清理结构表面覆盖的海生物，测量结果与构件设计壁厚进行比较进一步评估构件的腐蚀程度；可使用FMD（ Flooded Member Detection ）来探测该结构件内部是否已透水。
3.3 杂物调查及移除
对导管架进行GVI外观检查的同时进行杂物调查，主要目的是查找结构上是否存在有害杂物（如脚手架、型材等金属垃圾），并移除ROV能力范围内的有害杂物。
杂物检查及移除要求：
① 杂物调查范围包括导管架结构及海底四周5m内区域范围。如果发现大件杂物，应对临近结构进行仔细检查，检查是否存在机械损伤或其它异常情况。
② 当杂物与结构接触时，应检查结构是否存在磨损或腐蚀情况。
③ 对与水下结构接触的杂物（如金属类、阻碍ROV检查、或有害的），不与结构物接触但在5米范围内可能对结构造成危害的，且在ROV能力范围内的应进行移除。ROV能力范围内是指不需借助船上吊机或绞车可以用机械手直接移除的杂物。 ④杂物移除后，应对与杂物接触的结构进行仔细检查，检查是否存在磨损或异常情况。
数据记录要求：
①ROV调查发现的所有杂物均应详细记录，包括位置、杂物描述（类型、金属或非金属、长度或直径等信息），要求提供杂物调查数据表。
②对已移除或未能移除的杂物，在记录表中需注明以及未移除的原因。
③对与水下结构接触的杂物（如金属类、阻碍ROV检查、或有害的），ROV检查中未能移除的应记录为异常，同时提供清晰的视频照片。
3.4 海底冲刷调查
对导管架每个桩腿及裙桩套筒进行冲刷调查，应使用带刻度的指示标尺进行测量。冲刷深度从桩腿或套筒的基准线算起，所有测量结果均应记录在海底冲刷数据表中，并提供测量时的视频照片。记录点应在图纸上圈出，作业时根据现场实际可局部调整。
推荐：可使用M3声纳整体性扫描海底冲刷情况。
4 报告内容
承包商只负责提供检查作业获得的各种资料数据，如要对结构做更进一步的评估，还需请专业的评估认证机构。基于录像而做出的评论，是依个人视觉判断而得，仅供参考。
4.1 现场作业报告
对客户特别关注和有特殊要求的作业，现场作业人员将准备简约概括性的初步报告，内容包括但并不限于文字描述、视频、图像等。如测量数据需要后处理的，需交回承包商岸上技术部门审核确认，方可提交。现场报告提交给客户，需客户现场代表签字并在作业完成后交回技术部门存档。
A.对于ROV检查发现的任何损伤或异常，均应记录在当天海上作业日报，需详细描述的损伤或异常还应记录在ROV检查异常报告，要求当天或次日发至承包商陆上负责人。
B. 对于发现的重大异常，应在第一时间向客户现场代表及陆地负责人汇报。
5 ROV作业甲板安装布置图
根据ROV支持船主甲板布置情况与现场作业需要，结合以往作业经验，制作《ROV作业甲板安装布置图》。
6 结语
ROV在海洋油气平台钢质导管架检测中发挥着举足轻重的作用，归纳并总结历年来国内外在该领域的良好操作方法，探索更为行之有效的解决之道。
参考文献
[1] CCS-2013 在役导管架平台结构检验指南
[2] CCS-2005 海上平台状态评定指南
[3] CCS-2000 海上固定平台安全规则
[4] ISO 19902：2007 Petroleum and Natural Gas Industries-Fixed Steel Offshore Structures
[5] API RP 2A-WSD-2007 Recommended Practice for Planning， Designing and Constructing Fixed Offshore Platforms-Working Stress Design
[6] IMCA R 008-2002 Terms and Conditions for ROV Support Services
[7] IMCA R 004-2003 Code of Practice for The Safe & Efficient Operation of Remotely Operated Vehicles
8、NORSOK STANDARD U-102-2003 Remotely operated vehicle （ROV） services
[关键词]ROV；海洋油气平台；钢质导管架；检测实务
中图分类号：TE951 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）20-0122-01
1 引言
随着我国油气资源的开采重心由渤海湾逐渐转入南中国海，固定式油气平台钢质导管架成为水深400m以浅的首选海上开采设施。该区域相继出现了陆丰、惠州、西江、流花、番禺、荔湾、恩平，文昌、崖城、东方、乐东、涠洲岛等在役油气开采平台群，由于ROV （Remotely Operated Vehicle） 特有的检测作业优势（大水深、快响应、多功能、低成本），其在导管架例行检验与应急检验中发挥着越来越重要的作用。本文结合当前国际通行做法，结合近年来南中国海检测所积累的良好操作方法，以探索更加行之有效的解决新途径。
2 作业概况
2.1 作业内容
海洋石油平台导管架ROV检查范围从海面至海床的所有导管架主结构杆件和节点以及附属件，包括导管架主结构杆件及节点（含导管架桩基）、隔水套管及其导向结构、开排沉箱（Open Caisson or Skim Pile）、海水提升护管、原油输送立管、电缆和柔性立管护套管（J-Tube）、阴极保护系统、隔水套管、立管、J管、套管、沉箱和其它附属件。
ROV检查内容可分为以下6大类：GVI外观检查、CVI详细检查、阳极检查及电位测量、杂物调查及移除、海底冲刷调查、海生物调查。
2.2 作业信息
海洋石油钢质导管架平台的位置（GPS）、水深、图纸、检测范围（含已知损伤）。
3 检测作业方案
3.1 整体目视检查 （GVI： General Vision Inspection）
对导管架及其附件进行100%的GVI外观检查，检查范围包括导管架结构杆件及其节点、裙桩套筒、隔水套管、开排沉箱（Open Caisson or Skim Pile）、海水提升套管、生产立管和J型护管（J-Tube）等，主要检查导管架结构杆件有无断裂、变形（表面凹坑、弯曲）、杆件腐蚀穿孔、节点焊缝裂缝、海生物覆盖情况以及其它异常情况。
参照导管架检测历史记录，尤其是已知损伤，如在GVI过程中发现未记录或新发现的损伤，将在图纸上标记其位置并近距离视频记录损伤点。
ROV检查具体要求：①导管架桩腿至少在垂直方向上互成120°有3个ROV飞行路线以覆盖桩腿全部表面。②导管架群桩套筒必须在垂直方向上互成120°有3个ROV 飞行路线以及在水平连接环板上有两个（上、下两面）ROV飞行路线。③导管架杆件结构必须保证至少有1个ROV飞行路线，并适当改变ROV游动路线，尽可能获得最大的观察表面。④检查导管架杆件节点焊缝时ROV应尽可能靠近焊缝表面，仔细检查杆件连接是否正常。⑤GVI检查中如果发现结构表面区域海生物大片脱落（非正常海生物生长）有可能是此处受到了外部物体刮碰而产生某些损伤，ROV应仔细检查确认有无损伤或磨损。
3.2 详细目视检查 （CVI： Close Vision Inspection ）
对导管架的已知损伤及GVI检查发现的损伤或异常进行详细的目视检查（CVI），包括损伤或异常部位的海生物及覆盖物清理工作。
包括：①对已知损伤进行详细的CVI检查，检查已知损伤现状及是否存在恶化趋势，CVI检查包括必要的海生物及附属物清理工作，清理水平应满足CVI要求。②对GVI检查发现的疑似损伤或异常，应进行局部详细的CVI检查，包括必要的海生物及附属物清理，直至确认异常并取得足够的信息（如数量或尺寸）。③在ROV检查实施中，必须优先安排导管架已知损伤的复查工作。
进行局部详细目视检查前，ROV需使用液压钢丝刷或高压水枪对结构表面覆盖的海生物进行清理，最好能清理至光亮面，打磨金属出白。
视线观察已知损伤处的折线是否有腐蚀或裂纹；使用CP测量损伤点和临近的结构杆件的结构电位，两者进行比对。
在清理表面海生物前后，使用M3声纳或水下激光扫描器（Underwater Laser Scanner）对变形或损伤处分两次进行测量，评估其面积和受损状态。
额外：对于腐蚀较严重的区域，可使用UT超声波测厚仪对导管架结构构件进行厚度测量，测量前需清理结构表面覆盖的海生物，测量结果与构件设计壁厚进行比较进一步评估构件的腐蚀程度；可使用FMD（ Flooded Member Detection ）来探测该结构件内部是否已透水。
3.3 杂物调查及移除
对导管架进行GVI外观检查的同时进行杂物调查，主要目的是查找结构上是否存在有害杂物（如脚手架、型材等金属垃圾），并移除ROV能力范围内的有害杂物。
杂物检查及移除要求：
① 杂物调查范围包括导管架结构及海底四周5m内区域范围。如果发现大件杂物，应对临近结构进行仔细检查，检查是否存在机械损伤或其它异常情况。
② 当杂物与结构接触时，应检查结构是否存在磨损或腐蚀情况。
③ 对与水下结构接触的杂物（如金属类、阻碍ROV检查、或有害的），不与结构物接触但在5米范围内可能对结构造成危害的，且在ROV能力范围内的应进行移除。ROV能力范围内是指不需借助船上吊机或绞车可以用机械手直接移除的杂物。 ④杂物移除后，应对与杂物接触的结构进行仔细检查，检查是否存在磨损或异常情况。
数据记录要求：
①ROV调查发现的所有杂物均应详细记录，包括位置、杂物描述（类型、金属或非金属、长度或直径等信息），要求提供杂物调查数据表。
②对已移除或未能移除的杂物，在记录表中需注明以及未移除的原因。
③对与水下结构接触的杂物（如金属类、阻碍ROV检查、或有害的），ROV检查中未能移除的应记录为异常，同时提供清晰的视频照片。
3.4 海底冲刷调查
对导管架每个桩腿及裙桩套筒进行冲刷调查，应使用带刻度的指示标尺进行测量。冲刷深度从桩腿或套筒的基准线算起，所有测量结果均应记录在海底冲刷数据表中，并提供测量时的视频照片。记录点应在图纸上圈出，作业时根据现场实际可局部调整。
推荐：可使用M3声纳整体性扫描海底冲刷情况。
4 报告内容
承包商只负责提供检查作业获得的各种资料数据，如要对结构做更进一步的评估，还需请专业的评估认证机构。基于录像而做出的评论，是依个人视觉判断而得，仅供参考。
4.1 现场作业报告
对客户特别关注和有特殊要求的作业，现场作业人员将准备简约概括性的初步报告，内容包括但并不限于文字描述、视频、图像等。如测量数据需要后处理的，需交回承包商岸上技术部门审核确认，方可提交。现场报告提交给客户，需客户现场代表签字并在作业完成后交回技术部门存档。
A.对于ROV检查发现的任何损伤或异常，均应记录在当天海上作业日报，需详细描述的损伤或异常还应记录在ROV检查异常报告，要求当天或次日发至承包商陆上负责人。
B. 对于发现的重大异常，应在第一时间向客户现场代表及陆地负责人汇报。
5 ROV作业甲板安装布置图
根据ROV支持船主甲板布置情况与现场作业需要，结合以往作业经验，制作《ROV作业甲板安装布置图》。
6 结语
ROV在海洋油气平台钢质导管架检测中发挥着举足轻重的作用，归纳并总结历年来国内外在该领域的良好操作方法，探索更为行之有效的解决之道。
参考文献
[1] CCS-2013 在役导管架平台结构检验指南
[2] CCS-2005 海上平台状态评定指南
[3] CCS-2000 海上固定平台安全规则
[4] ISO 19902：2007 Petroleum and Natural Gas Industries-Fixed Steel Offshore Structures
[5] API RP 2A-WSD-2007 Recommended Practice for Planning， Designing and Constructing Fixed Offshore Platforms-Working Stress Design
[6] IMCA R 008-2002 Terms and Conditions for ROV Support Services
[7] IMCA R 004-2003 Code of Practice for The Safe & Efficient Operation of Remotely Operated Vehicles
8、NORSOK STANDARD U-102-2003 Remotely operated vehicle （ROV） services