海上设施测厚指南-固定导管架式平台

海上设施测厚指南—固定导管架式平台部分
天津分社海工处
2006年7月28日
丁果林
第三章规范对测厚的要求
3.4 固定导管架式平台
综合下列规范、规则：
《海上固定平台入级与建造规范1992》中国船级社
《海上固定设施安全技术规则1997》中华人民共和国船舶检验局
《海上平台安全规则1984》中华人民共和国船舶检验局
《浅海固定平台建造与检验规范2004》中国船级社
《海上固定平台安全规则》国家经贸委
固定导管架式平台的测厚要求归纳如下：固定平台每五年进行一次定期检验，每一年进行一次年度检验。

年度检验时没有特别指定测厚范围，只有在年检外观检查结构发现有可疑区域时，才进行测厚工作。

而在定期检验时，要求同时进行水下检验，应对严重腐蚀的杆件、高应力杆件以及有代表性的杆件进行测厚，而水上结构，如发现有腐蚀也应进行有代表性的测厚。

上述规范对固定导管架式平台的与测厚有关的详细要求请参见附录一。

第四章测厚位置的选择
4.4 固定导管架式平台
固定导管架式平台按模块结构可划分为上部组块结构和下部导管架结构两部分，另外按照水上水下所在区域又可分为大气区（水上部分）、飞溅区、全浸区三部分。

大气区结构的测厚，施工条件要求低，对测厚人员、测厚设备的要求也低，测厚工作安排也很容易。

但飞溅区和全浸区的测厚则较为困难，测厚公司要求具有水下作业的相关资质，测厚人员要求具有潜水员证书并取得水下测厚作业的证书，并且得配有水下作业所用的呼吸器、潜水服、减压舱、水下测厚仪、水下录像仪等等相关设备，施工当天的天气情况、海水能见度等要求高，测厚之前必须先清除海生物，等等。

所以在这里，分别对大气区、飞溅区、全浸区的各自测厚位置选择进行阐述。

一、大气区
测厚范围为：
所有甲板板（包括直升飞机甲板）；
上部组块立柱、主斜支撑梁以及支撑管、主要甲板横梁以及纵桁、钻修井机底座的轨道梁等；
吊机底座筒、救生艇艇架以及下面的主要支撑结构、直升飞机平台下主要支撑管、火炬臂、平台群连接栈桥的主要结构件等；
导管架结构的大气区部分；
可疑区域；
其它高应力集中区域；
以前检测发现有问题的区载；
曾经修理改造过的重要区域。

上述检测范围的比例应根据每一次检测工作平台的实际情况区别对待。

投产10年以内（包括10年）的平台可对上述各种类型结构分别抽查30%~60%，10年~15年的平台可抽查50%~80%，15年~20年的平台可抽查70%~100%，20年以上的平台应100%测厚。

检测工作开始前，外观检查这些结构，状况很好时，
可以适当取较小比例，但如果外观检查情况很差时，则应适当放大检测比例。

对于板材，选取的每块板至少测2点；对于强力型材，每根至少选取2个典型剖面测量，每个剖面腹板、面板至少分布一个测点，对于较长的强力型材，可选择3个（上、中、下）或更多典型剖面。

对于导管架管材，每段管子（二焊缝间）可选择3个剖面（上、中、下），每一剖面根据直径的大小至少测4点（按照0， 90， 180， 270测4个点），如果直径很大，则每个剖面可分布6点或8点。

当外观检查状况较差时，则应适当增加测点，并且，测厚时应尽量选择腐蚀较为严重的区域来选取测点。

二、飞溅区
测厚范围为：
飞溅区的导管架主腿；
海底管道立管；
隔水套管、电缆护管、潜水泵护管、管卡等；
登船平台和防碰件等；
可疑区域；
以前检测发现有问题的区载；
曾经修理改造过的重要区域。

上述检测范围在进行任何一次水下检测时均应100%进行。

飞溅区腐蚀一般较其他区域严重，测点可比其他区域密集。

如桩腿结构每米测量一剖面，每一剖面根据桩腿直径的大小、外观检查状况测量4点~8点（按照0，45，90，135，180，225，270，315度测8个点）；其它结构2米（或合适距离）测量一剖面，每一剖面根据直径的大小测量4点~6点（按照0，60，120，180，240，300度测6个点）。

三、全浸区
测厚范围为：
水下导管架的主腿、水平支撑管、斜支撑管等；
海底管道立管；
隔水套管、电缆护管、潜水泵护管、管卡等；
可疑区域；
其它高应力集中区域；
以前检测发现有问题的区载；
曾经修理改造过的重要区域。

如果导管架规模较大，如8腿柱导管架、12腿柱导管架、深水导管架，则一次水下测厚工程一般不会将所有的水下导管架管段（二焊缝之间的管子为一管段）都覆盖到。

导管架的管段可分为主腿柱管段、各水平层的水平支撑管段、各立面的斜支撑管段等几种类型，根据平台投产年限的不同，这几种类型结构的各自的测厚抽查比例可参照下表4.4-1进行。

表4.4-1 投产年数≤10 10<投产年数≤15 15<投产年数≤20 投产年数>20
主腿柱管段40%~70%60%~90%80%~100%100%
各水平层的水平
30%~60%50%~80%70%~100%100%
支撑管段
各立面的斜支撑
30%~60%50%~80%70%~100%100%
管段
测厚点应尽量在腿柱、各水平层、各立面上均匀分散分布。

水下外观检查状况较差时，则应适当放大检测比例。

最好预先制定出一个导管架生命周期内的水下检测测点安排方案，力争每一次的测点安排各不相同、互不重复，同时又满足上面的抽查比例要求和尽量均匀分散分布的要求。

当然，如果上一次测厚的某个测点发现腐蚀较为严重，下一次测厚必须对此点进行复测。

主腿柱的每段管段（二焊缝间）测量3个剖面（上、中、下），每一剖面根据桩腿直径的大小测量4点~8点，其它支撑管管段可按每段（二焊缝间）测量2个剖面，每一剖面根据直径的大小测量4点~6点。

当外观检查状况较差时，则应适当增加测点，并且，测厚时应尽量选择腐蚀较为严重的区域来选取测点。

第五章腐蚀程度的确定
5.4 固定导管架式平台
海上固定导管架式平台的腐蚀种类有以下几种：
（1）飞溅区腐蚀
导管架飞溅区是在潮汐和波浪作用下干湿交替的区域，其范围为设计高潮位以上波高的2/3至设计低潮位以下波高的1/3。

该区域腐蚀很严重。

有统计记载年腐蚀量多达1mm。

（2）海水全浸区腐蚀
全浸区指飞溅区以下至海底的区域，这一区域是防腐面积最大的区域，在这区域有以下几种主要腐蚀情况：
①疲劳腐蚀
这是疲劳与腐蚀共同作用的一种腐蚀，由于疲劳作用造成材料晶体变化，使腐蚀加速。

测验已证明，由于腐蚀作用，疲劳强度能减少40%。

②热影响区腐蚀
该种腐蚀是导管架结构中较严重的腐蚀之一。

由于有时焊缝和母材有不同的电位，可能发生快速腐蚀。

③结点等遮蔽区腐蚀
导管架结点，桩导管等部分封闭的处所，几何特征比较复杂的区域，均对阴极保护电流有一定的屏蔽作用，使其对腐蚀的抗力削弱。

④点腐蚀
由于阴极保护的不连续或材料的晶体组织不连续造成对腐蚀的抗力不同。

点蚀一般为小面积分布的。

⑤内、外腐蚀
结构一旦灌水，将产生内、外双倍的腐蚀。

⑥泥线附近的腐蚀
导管架桩腿和桩的泥线上、下一段的阴极保护是由海底以上牺牲阳极来提供的。

由于其接受氧气的条件不同，保护电流密度要求也不同，局部腐蚀可比海水
中高出3~5倍。

（3）大气区腐蚀
大气区结构的腐蚀与常规船舶船体结构的腐蚀类似。

固定导管架式平台结构腐蚀检验的重点是飞溅区和全浸区的腐蚀。

结构腐蚀，在外观上主要表现为均匀腐蚀和点腐蚀两种类型。

均匀腐蚀(General Corrosion)：呈现出无保护、松散的锈皮，均匀地产生于没有涂层保护的钢结构表面，锈皮连续脱落，暴露的金属又遭到腐蚀，一般在发生了严重的厚度损失后，其损失才能由外观看出。

点腐蚀(Pitting Corrosion)：是主要指在水平表面和经常有流水的结构处，特别在液舱的底部产生的局部、分散的腐蚀，对于有涂层的区域，会产生很深的小直径的坑点，并会导致穿孔；对于液舱内没有涂层区域的坑点，形成浅的但范围很广的结痂状斑点（直径约300mm），呈现类似于均匀腐蚀的状态。

显著腐蚀(Substantial Corrosion)：系指在评估腐蚀形式时，其腐蚀的耗蚀量超过许用限值的75%，但尚处于可接受范围之内。

普遍腐蚀(Extensive Corrosion)：系指产生的硬质或疏松锈皮、点腐蚀面积在70%及以上，同时有明显的厚度减少的腐蚀程度。

过度腐蚀(Excessive Corrosion)：系指超过允许腐蚀极限的腐蚀程度。

对于均匀腐蚀情况，选取合适的测点，用测厚仪直接进行检测，记录测量数据，并计算其腐蚀量和腐蚀率，如下面所示。

腐蚀量=原始厚度—测量值
腐蚀率=腐蚀量/原始厚度
如果发现有严重腐蚀区域，则应在此区域内以及周围增加测点，编写检测报告时，应在检测定位图或缺陷定位图上详细画出此严重腐蚀区域的位置、大小等信息，或附录其数码照片。

用到的测厚报告格式为《结构测厚报告 Form T110》（请参照第八章测厚报告的编写要求）。

对于点腐蚀（有是也叫麻点腐蚀），应测量点腐蚀覆盖的面积、分布密度，最大深度等信息，尽可能地用测厚仪测量较大或较深的典型点蚀坑的厚度，并计
算其腐蚀量和腐蚀率。

编写检测报告时，应在检测定位图或缺陷定位图上详细画出点腐蚀区域的位置、大小、点蚀分布情况、最大坑深等信息，或附录其数码照片。

用到的测厚报告格式为《结构测厚报告 Form T110》、《结构腐蚀及电位测量报告 Form T106》（请参照第八章测厚报告的编写要求）。

下面的图5.4-1、图5.4-2给出了点腐蚀分布密度的定义，在实际工作中可对照这些图来估出结构点腐蚀的分布密度。

图5.4-1
图5.4-2
第六章可疑区域的定义和测厚要求
6.4 固定导管架式平台
可疑区域(Suspect Area)：系指有显著腐蚀和/或验船师认为易于快速耗蚀的区域。

显著腐蚀(Substantial Corrosion)：系指在评估腐蚀形式时，其腐蚀的耗蚀量超过许用限值的75%，但尚处于可接受范围之内。

当在测厚过程中发现有显著腐蚀时，应对显著腐蚀区域进行扩大范围的测厚。

下面分别给出大气区、飞溅区、全浸区的显著腐蚀区域扩大测厚的一个参考方案，在实际现场检测过程当中，依据显著腐蚀区域的腐蚀程度，灵活决定其扩大测厚范围的大小、比例。

对显著腐蚀区域的测厚范围及结果应在测厚报告中给予详细记录。

一、大气区
与显著腐蚀区域的同类型构件的检测比例，按原计划检测比例的2倍左右进行扩大。

对于板材，选取的每块板测厚点可增至5点或更多；对于强力型材，每根再增选1~3个典型剖面测量，每个剖面腹板、面板测点各增至2~4点。

对于导管架管材，每段管子（二焊缝间）可再增选2~4个剖面，每一剖面测点可增至6点~8点。

二、飞溅区
主腿柱管每米测量2~4剖面，每一剖面测点可增至6点~8点。

三、全浸区
发现显著腐蚀区域的同类型管段（如主腿柱管段、各水平层的水平支撑管段、各立面的斜支撑管段）的检测比例，按原计划检测比例的2倍左右进行扩大。

主腿柱的每段管段（二焊缝间）可再增加2~4个典型剖面，每一剖面测点可增至6点~8点。

其它支撑管管段可按每段（二焊缝间）可再增加1~3个典型剖面，每一剖面测点可增至6点~8点。

第七章腐蚀极限的标准
7.4 固定导管架式平台
固定导管架式平台分为大气区、飞溅区、全浸区三个部分。

大气区多采用涂层防腐系统，飞溅区多采用也多采用涂层或特种防腐系统，全浸区多采用阴极保护系统，也可同时采用阴极保护和涂层保护系统。

另外，飞溅区和大气区的结构在设计时还考虑了适当的腐蚀裕量。

腐蚀裕量为平台在设计时，除设计强度以外，为补偿腐蚀损耗而增加的构件厚度。

中国船级社的《海上固定平台入级与建造规范1992》中的第二篇第七章的7.1.3.5条规定：“飞溅区和全浸区的平台结构除采用上述防腐措施外，其结构设计还应考虑适当的腐蚀裕量，结构腐蚀裕量应根据平台使用年限，钢材年平均腐蚀量以及防腐系统的保护效率来确定。

在无法确定钢材年平均腐蚀量和防腐系统的保护效率时，对于使用年限为30年的平台，其全浸区结构的腐蚀裕量应不小于2mm；飞溅区结构的腐蚀裕量，在南海海区应不小于14mm，在其他海区应不小于10mm。

”
中国船级社的《浅海固定平台建造与检验规范2004》中的第2篇第10章的10.1.3.5 条规定：“飞溅区的平台结构除采用上述防腐措施外，其结构设计还应考虑适当的腐蚀裕量，全浸区的平台结构可考虑适当的腐蚀余量。

结构腐蚀裕量应根据平台设计使用年限，钢材年平均腐蚀量以及防腐系统的保护效率来确定。

并经本社同意。

在无法确定上述参数时，对于使用年限为n年的平台，建议其全浸区结构的腐蚀裕量应不小于n/15(mm)；飞溅区结构的腐蚀裕量不小于n/3(mm)。

”
平台在生产期过程中后续进行的结构安全评估也可以对腐蚀裕量进行修正。

固定平台的大气区、飞溅区、全浸区采用的防腐方法各不相同，所以各自的的腐蚀极限标准也不可能完全相同，需区别对待。

对于大气区，主要是平台的上部组块结构，如组块的立柱、横梁、斜支撑梁、吊机底座、设备底座、各层甲板、生活楼、直升飞机平台、火炬臂等，可以参照常规船舶以及移动平台船体结构的腐蚀极限标准；对于飞溅区，主要是导管架结构，处于潮汐和波浪作用下的干湿
交替区域，最容易遭受腐蚀，因此设计的腐蚀裕量一般也比全浸区要大得多，腐蚀极限应主要参照设计的腐蚀裕量，如果腐蚀超过设计腐蚀裕量，导管架的结构强度就被削弱了，有可能危及导管架的安全；对于全浸区，主要是水下导管架结构，多采用了牺牲阳极的阴极保护系统，另还有设计的腐蚀裕量，如果阴极保护系统发挥了正常的功效，其腐蚀状况一般应比飞溅区好，它的腐蚀极限标准也应主要参照设计腐蚀裕量。

下面分别进行详细叙述。

一、大气区
（1）均匀腐蚀
大气区结构的均匀腐蚀磨耗极限应不大于原建造厚度乘以下表7.4-1所列的百分比数。

表7.4-1
构件名称腐蚀磨耗极限%
15
上部组块立柱、主斜支撑梁以及支撑管、主要甲板横梁以及纵
桁、钻修井机底座的轨道梁等
导管架结构的大气区部分15
15
吊机底座筒、救生艇艇架以及下面的主要支撑结构、直升飞机
平台下主要支撑管、火炬臂、平台群连接栈桥的主要结构件等
甲板板、直升飞机平台甲板板等20
甲板以及飞机平台甲板下的次要纵骨、小横梁等20
生活楼、甲板室的甲板和围壁板、挡风墙以及其扶强材等25
其他板和构件25
凡超过规定极限的板材和构件应进行割换修理。

（1） 点腐蚀
均匀腐蚀极限为25%的板与构件，其局部点腐蚀最大允许腐蚀极限为40%，分散点腐蚀的最大允许腐蚀极限在40%和25%之间；均匀腐蚀极限为20%的板和构件，其局部点腐蚀最大允许极限为35%，分散点腐蚀的最大允许腐蚀极限在35%和20%之间；均匀腐蚀极限为15%的板和构件，其局部点腐蚀最大允许极限为30%，分散点腐蚀的最大允许腐蚀极限在30%和15%之间，根据其腐蚀密度
而定，表7.4-2、表7.4-3和表7.4-4分别给出了均匀腐蚀极限为25%、20%、15%时的腐蚀密度对应最大允许腐蚀极限。

表7.4-2
表7.4-3
表7.4-4
点腐蚀密度最大允许腐蚀极限
局部 30%
5% 28.5%
10% 27%
15% 25.5%
20% 24%
25% 22.5%
30% 21%
40% 18%
50% 15% 凡超过极限的板材和构件应进行割换修理。

对局部的点腐蚀，一般情况下，
允许进行堆焊修理，但对于分散点腐蚀，如超过规定的极限，则应采用割换修理的办法。

二、飞溅区
飞溅区结构的腐蚀磨耗极限如下表7.4-5所示。

表7.4-5 构件名称腐蚀磨耗极限
导管架结构图的飞溅区部分不大于设计腐蚀裕量
海底管道立管不大于设计腐蚀裕量
隔水套管、电缆护管、潜水泵护管、管卡等不大于原始建造厚度的15% 登船平台和防碰件等不大于原始建造厚度的20%
三、全浸区
全浸区结构的腐蚀磨耗极限如下表7.4-6所示。

表7.4-6 构件名称腐蚀磨耗极限
水下导管架的主腿、水平支撑管、斜支撑管等不大于设计腐蚀裕量
海底管道立管不大于设计腐蚀裕量
隔水套管、电缆护管、潜水泵护管、管卡等不大于原始建造厚度的15% 防沉板等不大于原始建造厚度的15%
第八章测厚报告的编写要求
8.4 固定导管架式平台
目前，中国船级社已经成功开发了一套名为“海上固定平台在役检验管理信息系统”（In-Service Inspection Program for Fixed platform，简称IIP）的检验管理数据库系统，其中有一部分：海上固定平台检测业务系统，是专为CCS认可的所有检测公司所设计的一个检测数据信息录入终端，它具有很强大的数据报表与图纸处理能力。

此软件内置设计了外观检查、结构测厚、海生物测量、基础冲刷、机械损伤、结构腐蚀与电位测量、牺牲阳极尺寸及电位测量、磁粉探伤、超声波探伤、射线探伤、ACFM探伤、检测公司资质、检测人没资质、检测设备信息等报告格式，同时对检测过程中的定位图纸、分布图、照片等都可进行合理有效地存储、链接、显示、打印，这样检测公司在承担某个平台的检测任务时，只要将最后的检测数据、图纸输入进这个检测业务系统，便可得到这个平台的一份漂亮、完整的检测报告，在网上提交或手动提交给CCS的IIP服务器，这份检测报告自动存入了CCS数据库关于这个平台的有关资料当中，作为一种重要的历史信息，CCS可以随时查看到这些资料。

这个系统的推广使用，将彻底改变CCS对固定平台生产期检测工作的管理模式，同时也改变了检测公司的工作方式以及与船级社之间的接洽方式。

各平台的历次检测数据通过这一电子化、信息化转化，得到了高效、合理地存储、运用。

这个系统能够及时将平台的最新检测信息以及以前的历史检测信息呈现给业主、船级社和各有关单位，从而为平台的安全生产评估、后续的检测计划安排、决策分析等提供重要依据。

检测公司在开展某个固定平台的检测任务之前，应通过检测业务系统填写一个“检测公司检测服务以及资料下载申请”，上传给CCS，CCS收到之后会将这个平台的有关检验要求以及可能对检测工作有帮助的一些图纸传送给此检测公司，检测公司可以用此系统打印出所需的空白报表以供上平台检测用，检测任务完成之后，就可以把检测的结果输入进此系统，打印出完整的检测报告，这时可
以将书面的检测报告提交给业主、CCS进行审批，如有意见应进行修改、调整，最终批准完的检测报告应提交给CCS，同时也应将最终版的检测报告电子数据通过检测业务系统上传给CCS。

今后，CCS认可的检测公司承担的固定平台的检测服务工作，要求必须使用此系统来编制检测报告，当然，这其中也包括了测厚报告的编写。

海上固定平台检测业务系统中的《结构测厚报告 Form T110》、《结构腐蚀与电位测量报告Form T106》报告格式如下面所示。

编写的检测报告内容应应满足以下一些要求：
检测定位图采用专用绘图软件（如AUTOCAD等）进行绘制，可以参照平台现有的图纸以及现场实际情况，要求任何一张图均应清晰明了，
标注的图纸号、测点号、节点号、杆件号以及有关尺寸数据等明白无误，
准确反映图上所有测厚点的所在位置，如结构复杂，可以采用整体布置
图和局部细节图相结合的方式进行绘制；
报告上的每一个测点数据均可准确对应一张定位图上的对应编号的测点；
检测公司应合理编制定位图图号、测点编号的编排格式，要求一项检测工程的检测报告中，每一个定位图的图号唯一，定位图中的每一个测点
的编号唯一；
节点号、杆件号应尽量和平台的设计图纸上的编号保持一致，如没有找到原始设计图纸，则应合理编排节点号和杆件号；
对于较严重的均匀腐蚀区域，应在检测定位图或缺陷定位图上详细画出此严重腐蚀区域的位置、大小等信息。

对于较严重的点腐蚀区域，应在
检测定位图或缺陷定位图上详细画出点腐蚀区域的位置、大小、点蚀分
布情况、最大坑深等信息；
填写的数据准确完整，如发现严重腐蚀区域、进行了修理改造等异常情况，也可在“说明和建议”中进行详细的文字说明，如有数码相片也可
附在其中；
一份完整的测厚报告还应包括检测公司资质信息、检测人员资质信息、检测设备信息，并且还应附录检测定位图、NDT图、缺陷定位图等、检测照片、检
测公司资质证书、检测人员资质证书、检测设备校验证书。

海上固定平台检测业务系统设计的《检测公司信息 Form T101》、《检测人员信息 Form T102》、《检测设备信息 Form T103》报告格式，见下几页所示。

在《结构测厚报告 Form T110》中，测量管子时，一个测点实际代表了管子的一个典型剖面，报告中设计了此剖面的上、下、左、右四个时钟位，即12、3、6、9四个分测厚点，如下图所示，这样一个测点编号即可对应四个测厚数据。

当管子直径很大或需要增加测点密度时，管子的一个剖面可能需要测6~8点，在这种情况下，可再虚拟出一个处于同一个剖面的测点，例如：某管子上的编号为J001的测点，其12、3、6、9处的数据分别代表0度、90度、180度、270度处的厚度值，另处再虚拟出一个编号为J001-R的测点，其12、3、6、9处的数据分别代表45度、135度、225度、315度处的厚度值。

结构测厚报告Form T110
19
结构腐蚀及电位测量报告 Form T106
项目名称
项目编号
麻点深度[mm]定位图图
号
测点
编号高程 [m] 节点号 杆件号 （或位置描述）
距节点距离[m]
涂层损伤腐蚀程度麻点分布密度[%]
最大平均电位测量[V] 照片 编号 是否需修理 已经 修复 说明或建议
□ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □
□
□
备注：
①此表格主要为导管架结构而设计的，当要描述上部模块的甲板结构、工字钢立柱与梁、吊机底座筒、压力容器、压力管线等等结构与设备的腐蚀时，如无法填写其“高程”、“节点号”、“杆件号”、“距节点距离”等项目，可只在“杆件号”处用文字大约描述其位置，然后在定位图中详细示意其测点编号所对应的位置；
②涂层损伤：F-涂层完好；L-局部脱落；E-大面积脱落； ③腐蚀程度：P-麻点腐蚀；G-均匀腐蚀；N-没有腐蚀； ④适用在□内划×，不适用留空。

检测员/日期
审核人/日期 CCS 验船师/日期
业主代表/日期
签署栏
20。