海洋平台仪表管质量分析与研究

（海洋石油工程股份有限公司 天津 300452）

1.前言

海洋平台建造主要包括：结构建造、管线预制安装、设备安装调试和电气、仪表等安装工作，仪表管是平台建造过程中很小的一部分仪表材料。在我国南海石油平台上经常出现仪表气泄漏的情况，仪表气的泄漏或者导致相关控制系统失灵，或者导致消防系统触发，平台生产被迫停滞，影响非常不好，因此，近年来平台建造过程中，业主、第三方、建造方等多方都对仪表管的材料质量和施工质量非常关注，甚至出现分批次进行材料破坏性试验的情况，试验数据不一致，各方意见不统一，导致项目建造推动异常艰难，为加强海洋环境仪表管的合理选材，强化仪表管的腐蚀试验标准要求，提升仪表管材在恶劣环境下的抗腐蚀能力，本文针对仪表管材料质量进行系统的分析和研究，希望能为后续海洋平台项目提供借鉴作用。

2.工程实例

(1)海上仪表管质量问题概述

仪表管在海洋石油平台上，主要用于井口盘采油树、暖通、调节阀、关断阀以及消防专业等，其工作原理为仪表管连接管路、阀门及风闸等，通过仪表气驱动控制阀门、风闸，进行操控相应仪表系统[1]。

图1 运行平台上仪表管损坏情况

在投产海洋平台上，仪表管泄漏或者失效，带来的影响主要有以下几个方面：①井口盘采油树操控失灵；②暖通风闸开关失灵；③调节阀、关断阀等驱动失灵；④消防专业的易熔塞管路泄漏，导致自动关断，从而引发平台停产。经统计分析，以上情况出现的大部分原因都是仪表管破损，因此近年来多个海洋平台建造项目都对仪表管质量问题异常关注。

(2)仪表管适用性要求及试验规范

①原材料要求

A.原材料及制造要求

不锈钢采用电炉加炉外精练加电渣重熔ESR法冶炼，也可以采用其他更好的或相当的工艺进行冶炼，并经热锻成形。锻造比≥3。

为确保无缩孔和严重偏析，钢锭的头、尾应有足够的切头。用于制造钢管的圆钢或管坯，应去除表面裂纹和其它表面缺陷。在制造过程中，采用热挤压而成的管坯经一系列的冷轧（拔）工艺成形，固溶处理状态交货。

B.化学成分

表1

C.非金属夹杂物

每批次任取2个试样按ASTM E45 A法或等效国家标准进行非金属夹杂物评定，非金属夹杂物应满足表2要求。

表2

②试验规范

采用点腐蚀试验规范：ASTM G48 A或不锈钢三氯化铁点腐蚀试验方法GB/T 17897，点腐蚀速率＜30g/m2·h 72H，50celsus。

点腐蚀试样清洗规范：ASTM G1或GB/T 16545（ISO8407等效）金属合金腐蚀试样上腐蚀产物的清除（使用超声波清洗处理）。

(3)本项目仪表管质量问题及处理方案

本项目是南海东部陆丰海域又一新建海洋平台项目，汲取近年来项目经验教训，项目初期，生产方、业主方、总包方等多方在风险识别过程中就把仪表管质量作为一项质量风险重点关注。材料验收过程中对仪表管质量保证书和外观重点把控，某一批仪表管，储存过程中被发现外表产生大量“黑点”（如下图所示），此事引起各方高度重视，一方面要求厂家调派技术人员现场分析原因和处理“黑点”，另一方面全面审查仪表管质保书及理化试验报告，在业主及第三方要求下，重新取样进行理化试验，并要求出具质量承诺函。

图2 仪表管外表面出现黑点

(4)质量问题处理和试验数据分析

在问题“黑点”方面，厂家派遣技术人员现场进行分析解释，按照技术规范，进行外表面抛光处理，抛光量不大于0.001mm，抛光后按技术要求重新做理化性能测试，试验结果均符合技术条件要求，判定为合格，并出具质量承诺说明。厂家承诺对后续发货管材，全部采用单支套袋方式包装，杜绝类似问题再次发生。同时，厂家提供了此类仪表管的《使用说明书》，用于指导后续施工安装过程中的管材使用和防护，以避免因操作不当带来质量隐患。

在理化试验方面，项目业主方指定独立第三方理化试验机构，现场取样，对仪表管进行化学成分、拉伸、硬度、扩口、点腐蚀和非金属夹杂物分析等理化试验。试验结果对比如下：

表3

表4

对比试验结果表明，独立第三方实验室的试验数据与厂家检验数据大体接近，参考标准统一，评判结果一致，本项目采办仪表管原材料合格。

3.结论

此项目仪表管外表出现微小瑕疵，经过技术处理和质量分析，仪表管各项数据符合标准要求，不仅最终确定其质量合格，更重要的是为以后项目仪表管质量管控指引了一套科学合理的策略，总结如下：（1）风险识别，仪表管相关系统因其质量问题经常影响平台正常运行，为从源头上解决问题，首先要把仪表管质量作为一项风险，在平台建造过程中识别并跟踪；（2）外观检验，由于仪表管易被污染，且对空气湿度、酸碱度等极其敏感，因此在材料验收过程中，要特别注重外观检验，保证外观完好，在颜色、斑点等方面无异常，持续关注并跟踪其外观变化；（3）理化试验，为保证仪表管质量，如发现外观异常，根据项目需要，可以联系独立第三方实验室进行理化试验，全面验证相应数据参数，以保证其符合质量要求；（4）施工培训和技术交流，施工前协调厂家技术人员赴现场进行施工培训和技术交流，向施工现场人员普及仪表管的防护和使用注意事项，避免由此带来的质量隐患。①仪表管属不锈钢材质，硬度不高，在装、卸货过程中，要避免野蛮操作，以防止变形、擦伤等；②运输过程中做好防水、防晒等防护工作，不可使用着色雨布覆盖，以防污染；③仪表管在存储过程中，以上轻下重为原则，堆放高度不宜过高，避免管子形变；④仪表管对空气中PH值较敏感，应两头封盖，单支套袋，且不可随意取下，以免其直接暴露于大气中；⑤仪表管要做好隔离工作，不要直接接触地表、铁锈等，以免造成渗透污染，⑥安装过程中，要远离气焊、气割等作业，此类作业会导致空气中某种物质含量超标，易使管子受污染或在表面附着氧化层造成管材质量下降。

4.结束语

笔者通过对仪表管质量进行系统分析和研究，已经能够对现有仪表管质量进行明确评判，并形成了一整套质量管控策略，能够系统管控仪表管质量，但仪表管相关系统的泄漏或失效不仅仅源于仪表管原材料，仪表管安装的质量也要保证，只有整个系统都完好，才能保证其正常运转，发挥相应功效。