渤海導管架結構裂紋評估方法與失效分析

紀蒙生 張延軍 劉登輝 李風順 運濤

（中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津塘沽 300459）

1 引言

渤海某平臺水深27.6 米；該平臺導管架2005年安裝， 2017 年水下檢驗發現部分節點出現裂紋，其中最嚴重的裂紋出現在水下-8米水平層井口區支撐桿件與A2 腿連接管節點以及附近另一平面管節點，分別標記為220 節點和214 節點，兩個節點檢測顯示裂紋為貫穿裂紋如下圖所示。

圖1 導管架貫穿裂紋節點N220/N214

圖2 導管架裂紋走向

2 裂紋產生原因分析

2.1 船舶長期錨泊產生的影響

基于應急響應日報信息，注意到該平臺清理污油時平臺南北兩側同時會錨泊7-8艘支持船舶進行潛水和污油收集作業，一般的配置為兩側各三艘潛水作業船+各一艘污油回收船。船舶錨泊方式一般為首錨錨固海底，雙尾錨連接導管架樁腿，作業船舶撤離的海況條件為Hs=2.0m以上。根據記錄，平臺系泊船舶的時間為6月應急工作開始至封堵結束，作為敏感性分析，模擬七艘船舶持續錨泊4個月，采用簡化的錨泊力計算方法對其影響進行模擬。根據分析，船舶持續錨泊對+8.5米水平層以及A/B軸立面結構主要節點的影響非常明顯，其疲勞累積效應可能是導致立面結構節點裂紋初始裂紋的成因。計算結果顯示這種錨泊呈現的整體效應對兩個貫穿性裂紋處的應力存在直接影響，但由于應力較小其影響效果有限。

2.2 應急作業導致邊界變化產生的影響

該導管架為封堵泥面漏點投放了大梁的沙袋覆蓋了幾乎整個區域，后通過沿樁腿布設灌漿管線至海底，對沙包間隙進行了灌漿作業。……