7海洋平台建造

安全是船舶航行的第一要求。为此，世界上 许多国家专门有执行船舶技术监督，制订船 舶规范和规章，保障船舶具备安全航行技术 条件的机构。世界上的验船机构根据其性质 分为两类：一类是政府的验船机构，另一类 是民间组织的验船机构。 政府验船机构直接对船舶执行技术监督，签 发有关国际公约规定的船舶证书。民间组织 的验船机构一般称为船级社。
平台焊缝一般需要无损探伤以保证焊接质量。 对于关键部位如管节点根部区域还要做特殊 检查。 探伤方法： ⑴超声波探伤 ⑵射线探伤 ⑶磁场探伤 探伤标准： 美国的ASMEⅧ，AWSD1172或IIW4。
⑴超声波探伤
超声检测是指用超声波来检测 材料和工件、并以超声检测仪 作为显示方式的一种无损检测 方法。超声检测是利用超声波 的众多特性（如反射和衍射）， 通过观察显示在超声检测仪上 的有关超声波在被检材料或工 件中发生的传播变化，来判定 被检材料和工件的内部和表面 是否存在缺陷，从而在不破坏 或不损害被检材料和工件的情 况下，评估其质量和使用价值。
磁粉法探伤 ⑴磁粉干法检验： 将干燥的磁粉均匀的撒在磁化了的工件上， 然后轻轻振动工件或微微吹动工件上的磁粉， 使多余的磁粉去掉，如工件上有缺陷，磁粉 就会聚集在缺陷上。 ⑵磁粉湿法检验： ①将磁化后的工件浸在磁粉悬浮液内。 ②将磁粉悬浮液浇在磁化了的工件上。 ③将具有压力的磁粉悬浮液喷在磁化了的工 件上。
磁粉法探伤 ⑴磁粉干法检验： 将干燥的磁粉均匀的撒在磁化了的工件上， 然后轻轻振动工件或微微吹动工件上的磁粉， 使多余的磁粉去掉，如工件上有缺陷，磁粉 就会聚集在缺陷上。 ⑵磁粉湿法检验： ①将磁化后的工件浸在磁粉悬浮液内。 ②将磁粉悬浮液浇在磁化了的工件上。 ③将具有压力的磁粉悬浮液喷在磁化了的工 件上。
退磁
①退磁的原因： 经磁力探伤的构件都会有剩磁，使构件吸住 铁粉磨损轴、轴承、和滑动导轨等构件； 加工带剩磁的构件时，会加剧刀具的磨损， 增加动力消耗；带有剩磁的构件还会影响周 围仪表的准确性，因此必须进行退磁。
②退磁的方法 a.直流电退磁： 由直流电磁化的构件必须用直流电退磁，方 法是接通直流电源，并不断改变电源的极性 和逐渐降低电流的大小至零，使剩磁由大致 小直至消失。 b.交流电退磁： 由交流电磁化的构件可以用交流电退磁，也 可使用直流电。方法是将退磁构件加至原来 的磁化强度后逐步调节变阻器，将磁化电流 在60秒内减少至零值。或将工件逐步抽出并 远离磁场。
§4.5腐蚀与防腐蚀 腐蚀是由于一固体与其环境的作用而引起该 固体的损耗，即在其表面开始自然的化学或 电化学反应引起的破坏。 1.腐蚀的类型： ⑴锈蚀 ⑵电化腐蚀 ⑶细菌腐蚀
3.浓差电池腐蚀 由于不同的含气率，即金属的一部分暴露在 与其他部分不同的空气浓度中，会产生浓差 电池腐蚀。在不同的含气区之间电位是不同 的。暴露在低氧浓度的电解质中的那部分表 面是阳极；而暴露在高氧浓度的电解质中的 表面是阴极。
Hale Waihona Puke ⑶工程修改工作量大，成本控制要求高海洋平台， 特别是平台模块的建造合同，常常是在设计未完成 时签定的，不可避免有大量修改，每项修改都会对 施工进度和成本估计带来影响，因此要进行全面估 计。
⑷业主和验船师监督严格 海洋平台在建造期间，业主和验船师到现场的次数 和监督范围都要比船舶制造期间频繁和广泛的多。
4.阴极保护原理 ⑴牺牲阳极： 阳极是焊在或拴在被保护金属结构上的金属 块，具有低电位，从而使连续足够的电流从 牺牲的金属以焊接或拴接点流向被保护得金 属，从而保证被保护的金属成为腐蚀电池的 阴极。
⑵外加电流阴极保护： 将电池的阴极固定在干结构上，而阳极固定 在辅助电极上，电子从辅助电极通过电池流 向钢结构，使其成为阴极或负极。
③按工件磁化方向不同 a.纵向磁化法： 工件磁化后，磁力线在工件上方向与工件或 焊缝纵向轴平行，这种方法只能用来发现与 工件或焊纵向轴垂直的横向缺陷。
b.周向磁化法： 工件磁化后，磁力线在工件上的分布式是环 绕工件轴向成很多同心圆。这种方法是用来 发现与工件或焊缝轴线平行的纵向缺陷的。
c.联和磁化法： 将纵向磁化和周向磁化同时作用在工件上， 使工件上得到有两个互相垂直的磁力线作用 而产生的合成磁场，以检查各种不同倾斜方 向的缺陷。
2.提高焊接质量的方法 ⑴合理布置管节点处的焊缝间距。 ⑵为提高热影响区的韧性和防止裂缝，在某 些焊缝如垂直焊缝采用含Ni（镍）与Mo（钼） 的低合金焊条。 ⑶对于厚板等厚度较大的构件和高强度钢、 超高强度钢，在焊前应预热，焊后要进行热 处理。 ⑷应打磨焊缝，提高疲劳寿命。
§5.3焊缝的无损探伤
§5.6日常维护保养
为保障海洋工程结构安全可靠，几年一度的 大检修是必需的。其检查包括： ⑴原始结构构件的机械损伤和一般性腐蚀 ⑵原始结构构件焊接点的断裂和局部腐蚀 ⑶防腐蚀系统的工作状态 ⑷海洋生物生长范围和海地冲刷情况 ⑸杂、废物的积存情况 ⑹压载和其它机械张紧装置的工作情况
§5.7平台入级及海事保险
6.近海结构腐蚀区 ⑴浸没区：平均水位以下，该区主要是电化 腐蚀。电化腐蚀的产生必须具备下述条件： ①结构表面的不同区域有电位差； ②在不同的电位之间有通路； ③在结构表面上有电解液。
腐蚀的速度取决于： ①金属表面上阴极和阳极之间的电位差值； ②海水的导电性和温度； ③相对于阴极表面积的阳极表面积的大小； ④特定阳极区的局部条件； ⑤融解在水中的氧气量
§5.2焊接工艺
1.海洋平台对于焊接工艺要求的特点 焊接坡口的加工，对于平板间的焊接坡口， 如甲板的切口，较为简单，但对于管节点则 很复杂，多数平台以厚壁筒体为主要构件， 节点众多，焊接较一般船舶或其它钢结构困 难，并且工作环境长期、严酷，施工要求十 分严格。 西方油气业界在这个问题上是相当保守的， 常以美国焊接协会（AWS），美国石油协会 （API）等的有关规定与标准作为具体的标准 和要求。
3.抗硫化氢高强度钢 生产平台常采用此类特种钢。主要用来制造套管。 4.齿条用钢 一部分自升式平台是依靠焊在桩腿上的齿条，通 过传送机构使平台升降。这种齿条是强度高、韧 性好的特种钢用精密切割的方法割出齿形加工而 成的。齿条用钢气割性、可焊性都很好，在预热 加工等工艺中均不开裂。 5.平台结构用的铸钢 铸造管节点所使用的钢，这种钢的抗层状撕裂、 抗冷裂缝、抵抗疲劳的性能强。
平台建造的主要部分是甲板结构。 平台的甲板结构支撑着主要的钻井设备（如 井架、各种机械装置等），提供了平台的各 种工作和生活模块。
1.模块： 是指已经进行充分预舾 装的立体分段。它们通 常是分别进行设计的， 采用的规范和标准可能 各不相同，设计思想也 不完全一致。模块的重 量范围大致在50～350t， 有时可达2000t。一般模 块在陆地建造，然后将 其拖运至现场进行吊装。 现有起重船的起重能力 决定了模块的尺寸和重 量。
1.抗层状撕裂钢 又称为Z向钢。抗层状撕裂钢在厚度方向 上受力时，其试样有足够的断面收缩率， 在约束大的情况下焊接有抗层状撕裂的 能力，即Z向性能良好。Z向钢在平台用 钢中占总用钢量10％。一般管节点采用Z 向钢。
2.抗裂缝钢 一般在焊接高强度钢时容易出现冷裂缝。为 防止这种裂缝，除采用低氧焊条外，还要进 行适当的预热。但由于结构的部位、建造方 式等的限制使得预热操作变得复杂、昂贵或 不可能，则需要抗裂缝钢。抗裂缝钢是一种 抗裂缝的高强度钢。
⑵射线探伤
射线照相检测是指用Ｘ射线或伽 玛射线来检测材料和工件、并以 射线照相胶片作为记录介质和显 示方法的一种无损检测方法。射 线照相检测是利用Ｘ射线和伽玛 射线的众多特性（如感光），通 过观察记录（感光）在射线照相 胶片（底片）上的有关Ｘ射线或 伽玛射线在被检材料或工件中发 生的衰减变化，来判定被检材料 和工件的内部是否存在缺陷，从 而在不破坏或不损害被检材料和 工件的情况下，评估其质量和使 用价值。
船级社除了进行船舶与海洋钻井装置的定级 工作、出版定级和船体及机械建造有关的规 定外，还有下述职能：监督船舶与海上钻井 装置的建造，包括设计分析、材料试验证明 和核实建造标准；对已建成的船舶与海洋钻 井装置，为了保持等级，在它整个经济服役 期限内作定期的检查；检查载荷线和安全设 备，在各国政府的授权下或在各种国际协定 的范围内，颁发性能和吨位证书以及建造许 可证；
§5.4海洋工程材料
选择钢材应考虑的要求 ⑴钢材要有足够的强度和厚度，以保证整个 平台的设计强度。 ⑵钢材应有较好的缺口韧性，以防止脆断产 生。 ⑶钢材应有较好的可焊性，以利于保证重要 焊接部位有好的焊缝质量。 ⑷钢材应有较好的防层裂特性，以尽可能减 少焊接时结构出现层裂现象。
⑸钢材应有较好的防腐特性，以提高整个平 台的防腐能力和防腐蚀疲劳能力。 ⑹要合理的考虑平台钢材价格，以及钢材费 用与整个平台建造费用的比值，以权衡平台 强度和造价之间的矛盾。
②按通电方式的不同 a.直接通电磁化： 又称直接激励法，在工件上直接接通电源以 产生磁力线进行检查。使用设备简单，方法 简便，但易将工件表面灼伤，产生退火现象。 b.间接通电磁化： 又称间接激励法，是利用探伤器产生的磁场 磁化工件。可以避免直接磁化法的弊病，而 且可以通过增加线圈的方法获得较强的磁场。
2.海洋平台的建造与造船的区别 ⑴施工质量要求高
海洋平台长期在严酷的环境条件下工作，现场修理 困难，花费很高，停工耽误生产损失大。因此，总 的质量保证要求，特别是焊接与无损探伤标准，一 般比船舶要高。 ⑵技术管理细致 平台的每个零部件材料和加工方法，都要有完整的 记录，以一根管件为例，从管子的库存到轧钢厂的 出厂证书，从采用的焊接工艺过程和焊条、无损探 伤记录报告以及焊工，都要求工厂有具体明确的记 载和技术管理程序。
(3)磁力探伤原理 磁力探伤是利用磁场磁化铁磁金属零件所产 生的漏磁来发现其中存在的缺陷。漏磁的产 生与缺陷的形状缺陷离表面的距离以及缺陷 和磁力线的相对位置有关。
磁化和退磁 磁力探伤中，通过磁场使工件带有磁力的过 程称为磁化。 磁化的方式方法 ①按磁化电流的不同分 a.直流电磁化： 采用低电压、大电流的直流电磁化构件。磁 力线稳定，穿透较深，探伤效果好，但成本 较高，且有剩磁现象。 b.交流电磁化： 采用低电压、大电流的交流电磁化构件。