范雪麟，张浩，徐宝聚，庄重，张艳秋，孙伟，王宏伟，张军博

（1.胜利油田技术检测中心；2.胜利油田检测评价研究有限公司；3.胜利油田分公司油地工作处，山东 东营 257000）

海上平台是海上油气资源生产的关键基础性设施，其安全性能至关重要。由于其所处环境恶劣，作业工况复杂，海上平台服役过程中不可避免地出现了各类损伤，如腐蚀、裂纹等，严重影响其结构安全性。加上平台大多服役时间较长，有的甚至超期服役，因此，对海上平台的结构安全性能进行检测，及时发现问题，对保障平台的持续安全生产具有重要的意义。目前，胜利油田有海上平台130 余座，存在不同程度的腐蚀、老化等问题，且目前的检测范围限于结构的局部探伤，检测效率不高，容易出现漏检，水下结构检测困难。因此，本文通过归纳总结和对比分析各类检测技术，旨在筛序出适合胜利油田海上平台的检测方法，实现海上平台结构的快速、有效、经济的检测。

1 海上平台结构检测适用技术

1.1 磁粉检测技术

磁粉检测是较为成熟和常用的检测技术，可用于探测铁磁性材料表面缺陷和近表面缺陷。受水下作业条件限制，其他常规的无损检测手段，如渗透检测、射线检测、超声波检测等很难适应于水下检测。因此，对平台构件或节点进行水下探伤，常采用磁粉检测技术。

1.2 超声波检测技术

超声波检测技术是利用超声波在工件中传播时，工件内部缺陷对超声波传播产生的影响，来了解缺陷信息的检测技术。其检测厚度大、灵敏度高、速度快、成本低，能对缺陷进行定位和定量，但对缺陷的显示不直观，探伤结果不便于保存，适合于厚度较大的关键结构件的检测。

1.3 构件充水探测（FMD）

构件充水探测（FMD）是通过检查密闭构件内是否透水，从而判断构件是否存在异常的检测手段。FMD 方法主要分为超声波检测法和伽马射线检测法两种，它由潜水员或ROV（水下机器人）操作，通过发射声波信号或放射性信号穿透构件进行检测。

FMD 方法可用于平台导管架的检测，对完全透水的构件具有较高的检测准确度。引起构件透水的异常通常包括落物造成的孔洞、点蚀孔、裂纹以及其他强度或疲劳敏感区域的缺陷等。但FMD 方法只能大致确定存在问题的可疑区域，对可疑区域及引起透水原因的确定，需结合其他检测手段做进一步的检测。同时，对于存在裂纹但检测期间还未发展成穿透性裂纹的构件，FMD 方法会造成漏检，因此，不能完全依赖于FMD 方法发现和查找平台的所有潜在缺陷。

1.4 三维成像声呐探测技术

三维成像声呐探测技术（下文简称ES），是通过自身发射声波，接受探测目标的回波，来测定目标方位、距离等参数，从而实时、高效、清晰地生成水下结构三维图像的技术。ES 技术克服了传统水下探测设备的弊端，可全方位、实时观察目标，为海上平台水下结构的安全监测提供了重要的技术手段。

1.5 交流电磁场ACFM 检测技术

交流电磁场检测技术（下文简称ACFM）是近年来发展的较为先进的检测技术，具有高效、准确、直观、可记录等诸多优点。ACFM 技术基于电磁场原理，当探头内的交变磁场靠近工件表面时产生交变电流，若工件存在缺陷时电流线会在缺陷位置产生汇聚和偏转，进而引起空间磁场畸变，利用检测传感器测量空间畸变信号，实现对缺陷的检测和评估。

表1 检测技术关键指标对比表

ACFM 技术的主要优点：一是可实现无接触测量，无须清理表面油污及附着物，即可实现大面积的快速扫查，作业效率高；二是适用性强，对不同材料的性质差异不敏感，测量时无需校准，不受缺陷方向影响，对温度环境的适应性强；三是可准确计算出缺陷的长度、深度，实现精确定量检测。

由于ACFM 技术表现出来的巨大技术优势，目前，已在各领域得到了十分广泛及快速的应用，也十分适用于海上平台水下结构的检测。

1.6 无线传感器系统技术

无线传感器技术利用大量部署在监测结构上的无线传感器，实时监测目标的状态数据，根据其动力参数变化来判断所检测结构有无损伤，以及判断损伤位置及程度。其优点有低功耗、无须布线、可超低频实时监测，但传感器容易受环境扰动，易受物理攻击，易被捕获。

根据前文对各类检测技术的阐述，对比分析各类检测技术的性能指标、优缺点、技术成熟度、经济性等不同指标，如表1 所示。

2 胜利油田海上平台结构检测现状分析

胜利海上油田所处海域水深较浅，因此，海上平台基本上都是固定式平台，主要包括以桩基导管架为主要结构形式的井组卫星平台，导管架式固定采修一体化平台以及桩基导管架式中心平台等。

对即将到达服役年限的平台，胜利油田大多是按照延寿检测模式对平台进行延寿安全评估，通过结构分析软件，建立模型，开展静力分析、地震分析、疲劳分析等，以确定平台的结构现状能继续满足安全生产的需求。但此类评估模式依赖于软件模拟，对具体失效构件无法进行直观精确的检测。

对其他平台的检测，大多以外观检测为主。通过外观检查，可发现导管架结构以及平台组块的较明显的缺陷，如主要结构件的弯曲变形、损坏、腐蚀状况等。但外观检查容易受检测人员主观判断和客观环境的影响，且仅能检查出有明显异常的缺陷，容易造成漏检。因此，应筛选经济有效的检测手段对胜利海上平台进行针对性的检测。

根据上述对各项检测技术的阐述及对比分析，同时，考虑胜利油田海上平台多为导管架结构，因此，可采用构件充水探测技术。采用FDM 方法检测可实现在较短时间内，快速检测完成平台导管架的所有主要构件，识别出已透水的构件。因此，通过FMD 技术可实现粗略的、全面的、快速的识别已失效杆件，进而可以缩小检测范围，仅对可疑区域以及对其他关键构件或节点作进一步的检测。

对于需重点检查的主要受力节点、应力集中部位，以及其他主要结构及其节点焊缝可以采取ACFM 法进行检测。ACFM 方法可实现非接触处测量，无须清理表面附着物及油污，可实现快速、大面积扫查，而且检测结果可精确定量，适用于上述关键部位的检测。

3 胜利油田海上平台检测方案的建议

随着胜利海上油田勘探开发规模的不断扩大，海上平台的数量也不断增加，因此，应尽快规范对海上平台的检测。在管理层面，应进一步规范检测制度建设，规范检测流程，开展定期检测和年度检测。在技术层面，应综合多种检测技术，制定切实可行的检测方案，做到科学、有效地检测海上平台结构。

由于胜利海上平台主要是导管架式平台，因此，建议加强对导管架结构部分的检测，可首先采用FMD 技术进行构件充水探测，检查有无穿透性缺陷的存在，再进一步采用ACFM技术对其他关键部位进行检测。对水上结构部分的检测，还可以根据现场条件，选用上述的其他各项技术进行检测。