海洋石油平台工艺管线材料质量控制浅析

马亚光,宋旭光,于有亮,杨文希

（海洋石油工程股份有限公司，天津 300452）

1 前言

1.1 海洋石油平台工艺管线建造工程简介

目前海洋石油平台均采用模块化陆地预制，海洋石油平台建设工程施工涉及专业面广且极其复杂的综合过程，再加上项目整体体型庞大、专业密集、交叉作业频繁、建设周期短、受自然环境影响大等特点，因此海洋石油平台工艺管线建造过程的质量控制比一般工业产品的质量控制难度大[1]。

海洋石油平台工艺管线发展现状：首先，国内海洋石油起步比较晚，尤其是深海采油平台的建设，海洋平台上工艺管线建造的质量保证、控制体系方面与国外还有很多差距；其次建造海洋石油平台使用国产原材料的质量参差不齐（比如管道、管件、阀门、焊接材料等等）；近些年，渤海石油平台工艺管线泄漏事件时有发生[2]，这其中既有设计原因又有施工质量的原因，结合日常工作总结出一些工艺管线材料质量控制的方法[2]。

1.2 影响工艺管线建造质量的因素

海洋石油平台工艺管线材料质量受多种因素的影响，如工况设计、原材料、机械设备、制造条件、工人技术能力、质量管理体系、项目投资成本、建设周期等，均直接影响工艺管线的质量。

2 工艺管线材料质量控制工作程序及方法

原材料质量的好坏直接影响后续工艺管线质量控制工作，所以材料进入施工现场前必须经过严格的检验、试验：工艺管线材料按照材质划分为：普通碳钢、低温钢、高温钢、不锈钢、双相钢、铜镍合金钢；按照形式划为主要有管线、管件、阀门，管件包括法兰、三通、90°弯头、45°弯头、管帽、大小头；阀门包括：球阀、截止阀、止回阀、闸阀、安全阀等。

作为检验人员应注意,管线或管件外观有无破损；管件上的标识、钢印是否清晰，与合格证书是否一致；材料证书内容：化学成分、力学性能、热处理状态、无损检验、水压试验、晶间腐蚀试验是否满足规格书、标准规范的要求等，检查结果做好记录并存档备查。

对于合金材料必须进行现场合金分析，采用便携式合金分析仪对原材料合金含量进行试验分析，不符合标准要求的拒收，如图2-1。例如：ASTM A312/316L无缝和焊接奥氏体不锈钢公称管：重点分析铬、镍、钼三种元素，三种元素标准值分别是：16-18%；10-14%；2-3%。

图2-1 对奥氏体不锈钢钢管线进行合金分析

另外，双相不锈钢管线还需要进行铁素体含量检测，对于无缝双相钢母材铁素体含量要求是35%-55%；对有缝的双相钢需要进行焊缝铁素体检测，含量要求是35%-60%。

图2-2 对奥氏体双相不锈钢钢焊道进行铁素体含量分析

材料的尺寸检验内容包括：壁厚、直径、椭圆度、端部垂直度、坡口角度、钝边尺寸、直线度，尺寸是否达到标准要求，依据规格书、标准、规范。例如管材A106是应用最广范的，标准如下：厚度：公差≤±12.5%；外径公差：如表2-1“管线公差值”[3]。

表2-1 管线公差值

工艺管线验货过程问题主要如下：材质、尺寸、标识、表面污染等等。以国内某4000吨石油平台为例：工艺管线、管件材料检验过程质量问题抽检数据如下表2-2：

表2-2 管线材料质量问题抽检数据

根据质量ABC分类管理法，对管线材料累计频率0-80%定为A类问题（材质、尺寸），进行重点监控；累计频率80-90%定为B类问题（标识），作为次重点管理；累计频率90-100%定为C类问题（污染），作为按照常规加强管理。

海洋石油平台工艺管线、管件材料检验过程容易出现的质量问题、原因分析及控制措施如下表2-3。

表2-3 管线材料质量问题及原因分析

图2-3 薄壁管线端部发生变形

图2-4 阀门材质与铭牌标识的材质不一致

图2-5 不锈钢管线表面被污染生锈

图2-6 法兰凸台被磨损，影响密封功能

3 结束语

针对海洋石油平台模块化建造的特点，结合原材料实际情况，制定了完善的工艺管线材料质量控制方案。材料验收过程中需要重点管理材料合金含量和尺寸，验收合金材料时检验员必须使用合金分析仪对合金材料化学成分进行复测，规避合金材料化学成分带来的质量问题。

该工艺管线材料质量控制方案安全可靠、工作效率高，得到了业主的好评，对今后类似工作具有积极的借鉴意义。