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点击量:512 时间:2022-04-19
广泛使用大型圆柱形构件焊接是海洋平台的结构特点之一。柱面相交形成节点,这些节点是平台上的高应力区域。除应力集中外,还可能存在促进断裂的因素,如焊接残余应力和焊接缺陷。另外,焊接节点形状复杂,不易得到保护,此结构的其他部分更容易产生点蚀和焊接热影响区域腐蚀。
焊接节点处的点蚀和热影响区域腐蚀具有不容忽视的危险性。当节点处发生点蚀时,在已经存在的应力集中区域内会发生更高的应力集中,如果应力集中程度足够高,点蚀尖端的应力水平超过许可范围,则会促进使该焊缝开始疲劳断裂。在海水中,当焊缝没有消除应力,有没有足够的阴极保护时,焊缝热影响区优先发生电化学腐蚀,引起焊缝 大应力点处的应力集中并产生尖锐的裂纹。平台的焊接节点在腐蚀和疲劳应力作用下,会在比较少的次数和比较低的应力下发生破坏,这就是腐蚀的疲劳破坏。经验表明,海洋平台的严重腐蚀现象大多是在没有保护或者保护失效及不足的情况下发生的。
海洋平台根据其用途被分为两大类:勘探钻井船和石油生产平台。前者多为移动式,后者多为固定式。但这两类所受的腐蚀环境基本上是相同的。如导管架式桩基平台为固定式平台,其结构从上到下可分为井架、甲板及甲板组件、甲板腿、导管架、钢桩等5个部分。
甲板以上的构件主要是在海洋大气中工作,长期遭受风吹、雨淋、日晒、海水烟雾的作用。构建直接在海洋大气中的腐蚀要比滨海陆地海洋大气腐蚀强烈得多。尤其是甲板下部,由于长期处于潮湿状态,氧气供应充分,是该地区腐蚀 严重的部位。
甲板下部和导管架上部在海水飞溅区和海水干湿交替的潮差区工作。而在高潮线以上的飞溅区,由于结构表面长期遭受飞溅海水的不断冲击,表面始终被海水周期性润湿,氧气供应充分,盐分不断浓缩,缺少完全可靠的保护方法,有时还受狂风巨浪和浮冰的冲击,因此,该部位是平台遭受腐蚀 严重的部位。由于各海区的海况不同,飞溅区的范围和腐蚀的严重程度也各不相同。
导管架中下部常年浸泡在海水里。海水中影响腐蚀的因素主要是海水温度、含氧量、含盐量、pH值、电阻率、流动速度。随着地理位置、季节、深度等不同,有些因素会发生很大变化。由于各个海区环境因素的差异,钢结构腐蚀行为和保护参数也有很大差异。因此从某一海区所得到的腐蚀实验数据和平台防蚀经验,不能盲目地搬用到另一海区平台上。
钢桩结构埋设于海泥中。在海泥区,由于缺氧,腐蚀速度通常是很低的;但在海底沉积物层,由于硫酸盐还原菌的作用而产生的硫化氢可能引起加速腐蚀。海洋平台腐蚀程度因所使用的钢种和海况不同而有很大差异。腐蚀 严重的部位在平均高潮线的上方。