海上移動平臺及鋼制船舶的密性試驗方法

陳治國

（中海油田服務股份有限公司，天津 300452）

0 引言

海上移動平臺及鋼制船舶長期在水上作業，工況復雜、環境惡劣，艙室與結構的密性效果對保障其作業安全尤為重要，也是其建造、維修過程中最重要的質量驗收工序之一。

中海油田服務股份有限公司每年涉及海上移動平臺與船舶的建造、維修項目近百項，人工超100 萬小時，艙室與結構的密性試驗始終是檢驗建造與維修質量的一項重要指標。經過長期的探索與積累，形成一套有效的艙室密性試驗方法，且在實踐中長期應用，達到了較好的效果。

1 海上移動平臺及鋼制船舶密性試驗方法

根據結構類型、功能要求、承壓范圍、作業區域的不同，海上移動平臺及鋼制船舶密性試驗方法分為氣壓試驗、真空試驗、沖水試驗、注水試驗、壓痕試驗、角焊縫充氣試驗等。

（1）氣壓試驗。利用空氣壓力差校驗結構的密性。氣壓試驗適用于完整密閉艙室的檢驗，檢驗范圍包括：所有的艙室邊界角焊縫、合攏縫、通艙件（包括管線和電纜連接件），水密、油密艙壁及主甲板邊界等。

（2）真空試驗。使用真空盒探測結構泄漏點。適用于未形成完整艙室階段預制性試驗焊縫。檢驗范圍包括：艙室邊角焊縫、通艙件等；同時適用于二次密性試驗，二次試驗的范圍包括：經過探傷檢測并修復的區域，結構工藝孔修復區域和修改較小的區域。

（3）沖水試驗。利用高壓水柱沖擊結構一面，在背面查看是否有滲漏以檢驗結構密性。通常應用于有水密、風雨密要求的結構，如水密門，艙口蓋，風雨密門，駕駛室等。沖水試驗可能對沖水區域的結構舾裝、機械或電氣設備造成損壞，在驗船師認可的情況下，可采用壓痕試驗代替沖水試驗。但對于水密和風雨密門及船體外圍的封閉區域，不可用壓痕試驗代替。

（4）注水試驗。向艙室中注入與正常作業狀態下相同密度液體至溢流高度來進行試驗。注水試驗不方便實施的情況下，可考慮用沖水試驗作為替代試驗方法。此試驗方法適用于艙頂部封閉艙室的密性試驗。

（5）壓痕試驗。觀察門、窗、蓋關閉行程到位時，通過密性填料的接觸痕跡，判斷其關閉情況下風雨密的有效性。通常對門、窗、蓋做完壓痕試驗后進行沖水試驗，壓痕試驗不能代替沖水試驗檢驗密性，其做法與檢驗結果，一般需得到船東、船檢的一致認可。

（6）角焊縫充氣試驗。壓縮空氣由角焊接頭的一端充入，在另一側通過壓力表來驗證接頭的壓力。此方法可以在非形成完整艙室（分段）階段進行，檢驗范圍包括：艙室邊界角焊縫。

2 試驗流程

海上移動平臺及鋼制船舶密性試驗流程見圖1。

圖1 密性試驗流程

3 密性試驗總體要求

（1）密性試驗應該在驗船師在場的情況下進行。

（2）所有影響穩性的密性試驗均需在平臺、船舶下水前完成。船體的水下部分以及下水后無法檢查的部分或修復缺陷的部分，應在船舶下水前進行密性試驗。

（3）每個密閉艙室都要進行一次氣壓試驗。相鄰密性艙室不得同時進行試驗。相鄰艙室的共用壁板不用做二次密性。

（4）艙室密性檢查時，要保證其邊緣不結冰。若氣溫低于3 ℃，應采取防凍措施或采用不凝結的肥皂溶液。當環境溫度低于-5 ℃時，應考慮取消試驗。

（5）與密性試驗有關的焊縫部位應在試驗前清除氧化皮、焊渣、油污等。

（6）試驗完畢后不允許出現有影響密性的修改情況。如出現，則修改區域需重新進行密性檢驗。

4 密性試驗操作流程

4.1 氣壓試驗

（1）試驗準備：肥皂水、臨時封堵板、透明U 形管（U 形管橫截面積應大于進氣管的橫截面積）、高度指示尺（≥2.2 m）、安全閥、淡水、進氣管。臨時封堵板設4 個通艙件與壓力表、透明U 形管、進氣管、安全閥相連，見圖2。

圖2 氣壓試驗裝置

（2）操作流程：①打開進氣閥，注入壓縮空氣使艙內氣壓達到0.02 MPa（0.2 bar），停止注入壓縮空氣（注意核查壓力表與U 形水平管高度顯示的壓力是否一致），保壓1 h，查看壓力表與U 形水平管是否出現泄漏情況；②關掉并卸除與艙室連接的進氣口管件，打開排氣閥（原進氣閥）泄壓至0.015 MPa（0.15 bar），停止放泄，然后涂肥皂水至被檢驗焊縫，開始密性檢驗；③如檢驗過程中有氣泡產生或外觀缺陷，需標注幾號，修改后進行二次試驗；如未發現氣泡或缺陷，此區域密性試驗檢驗通過；④試驗完畢后，打開放泄閥，對檢驗艙室進行泄壓操作。

4.2 真空試驗

（1）試驗準備：肥皂水、真空檢驗器、真空表（最大量程≤0.1 MPa（1 bar））、控制閥。

（2）操作流程：①對檢驗焊縫噴涂肥皂水，將真空檢測器放置在檢驗區域，注意保證連接處平整及無雜質影響；②打開控制閥，使檢測器內負壓為-0.02 MPa（-0.2 bar）～-0.026 MPa（-0.26 bar），恒壓10 s；③關閉控制閥，消除檢驗器內空氣壓力，移動真空檢測器檢測下段焊縫，前段的測試焊縫要與后段的檢測焊縫有50～100 mm 的重疊；④如發現有氣泡產生或外觀缺陷，需對缺陷處標注記號，修復并進行二次試驗；如無缺陷產生，試驗范圍焊縫試驗通過。

4.3 沖水試驗

（1）試驗準備：軟管、噴嘴、壓力表，試驗用水應采用淡水。

（2）操作流程：①沖水試驗應在水管壓力≥0.2 MPa（2 bar），距接頭的距離≤1.5 m 的條件下進行，噴嘴直徑≥12 mm；②沖水水柱應直接對準要試驗的焊縫或密封處，同時查看焊縫背面，是否有滲透現象；③沖水完畢后，應立即關閉開關。禁止水源隨意流放，增加船體艙室腐蝕及清艙工作量；④如發現滲漏，對缺陷處標注記號，進行修補及二次檢驗。如無滲漏產生，試驗焊縫通過。

4.4 注水試驗

（1）試驗準備：注水泵、管。

（2）操作流程：①調制試驗所需填充劑；②向艙室內注入填充劑（通常為液體）至門檻高度，保持15 min，檢查艙室填充區焊縫是否有滲漏。如發現滲漏，對缺陷處標注記號，進行修補及二次試驗。如無滲漏產生，試驗焊縫通過；③試驗結束后通過泵和主水管放泄艙內填充劑，確保艙內無積水。

4.5 壓痕試驗

（1）試驗準備：粉筆。

（2）操作流程：①將試驗用白粉均勻的涂抹在小艙口蓋的圍板緣口處；②輕輕閉合小艙口蓋至合適位置；③不借助外力，僅以單個自然人的臂力，依次旋緊艙蓋把手或組合壓緊裝置；④依次松開艙蓋把手或組合壓緊裝置；⑤觀察密性填料處出現的白粉痕跡；⑥據密性填料上白粉痕跡的深淺度、連續性和均勻程度，判斷密性的好壞；⑦連續性和均勻程度差的，重新調節。

4.6 角焊縫充氣試驗

（1）試驗準備：按圖3 要求準備并安裝試驗連接板。

（2）操作流程：①開啟球閥，壓縮空氣注入角焊縫根部間隙中（圖4）。當壓力表指針超過0.015 MPa（0.15 bar）時，關閉球閥，靜壓15 min；②檢查壓力表指針是否下降。如在靜壓15 min內有明顯下降，則應檢查接頭和焊縫的滲漏情況，并尋找壓力下降原因。如壓力沒有下降，可在角焊縫表面涂肥皂液，檢查焊縫表面有否翻泡現象，當焊縫上的檢驗液均無氣泡即視為合格；③在試驗過程中，如發現有滲漏，應用粉筆做出標記，待排氣后進行返修，返修焊縫長度＞50 mm，修補后，對補焊區域進行真空試驗；④試驗完工后，連接板上壓縮空氣管子接頭與壓力表管子接頭必須用電焊補滿，并且接頭至端部必須做真空試驗。

圖3 安裝連接板

圖4 角焊縫充氣試驗

5 結語

上述試驗方法基本涵蓋海上移動平臺、鋼制船舶的密性試驗要求，且在海上移動平臺、鋼制船舶的建造、維修過程中普遍使用，可以作為從事相關工作人員的有益借鑒。