浅谈老龄化海洋石油平台的安全监管体系问题

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【摘要】早期国内海洋石油平台由于技术的不成熟，安全系数较大，尽管已进入后服役期，但由于海上生产需要，使得一些海洋石油平台在达到原设计寿命后还有继续利用的价值。在对国内外海上安全监管法规和国外工程案例研究基础上，总结出适应于国内海洋老龄石油平台以安全延寿评价为核心的后服役期安全监管体系，对保障我国海洋油气安全生产具有重要意义。

【关键词】海洋石油平台 老龄 安全延寿评价 安全监管 结构安全

1 引言

海洋平台长期工作在十分复杂和恶劣的海洋环境中，受到冲刷、腐蚀、构件损伤变形、疲劳等不利因素的影响，造成了平台结构抗力衰减以及安全环保方面的隐患。与陆地油气开发相比，海洋油气开发在服役期内已经具备了比较成熟的安全监管体系。我国20世纪80年代末90年代初建造的最早的海洋石油平台陆续进入后服役期，超期服役海洋平台的安全管理已成为海洋油气安全监管中的一个新课题。因此有必要在吸收国内外海洋油气安全监管先进理念的基础上，结合我国海洋油气工程开发的特点，提出适合中国实际的海洋老龄石油平台安全监管体系。2 国内海洋石油平台安全监管体系现状

国内海洋老龄石油平台主要分布在渤海和南海海域，在渤海海域，国内第一个海洋平台埕北油田平台于2005年达到设计使用寿命，目前仍处于生产中，已超期服役8年，此外，大约有数10座海洋石油平台将于2010年开始陆续进入超期服役阶段；在南海海域，涠洲10-3平台也于2008年进入超期服役阶段。随着海洋石油事业的发展，越来越多的海洋老龄石油平台将进入超期服役阶段。根据《中华人民共和国安全生产法》的要求，国内对海洋平台设计寿命范围内的安全监管已经有了明确的法规依据，如《非煤矿矿山企业安全生产许可证实施办法》（安全监管总局令第20号）第五条指出非煤矿矿山企业取得安全生产许可证，应当具备下列安全生产条件：（九）依法进行安全评价；国家安全生产监督管理总局颁布的《安全评价通则》（AQ8001-2007）中对安全现状评价提出了明确的定义。但是国内对海洋老龄石油平台的超期服役，目前还没有明确的安全监管法规要求。

3 以安全延寿评价为中心的海洋老龄石油平台安全监管体系

国内海洋油气开发起步晚，一开始便借鉴吸收国外海洋油气发展的经验，安全监管体系较为成熟，随着安全意识的不断提高和安全监管体系的不断完善，安全评价已经贯穿于海洋石油开发的各个阶段：如在预先可行性研究阶段须开展初步风险识别；在可行性研究（ODP）阶段须编制安全预评价报告；在设计阶段须开展初步危险辨识、危险与可操作性风险、量化风险评估等；在施工建造阶段须开展作业风险评估和投产前安全分析；在生产阶段须定期开展现状评价等等。但目前海洋石油安全监管体系中并没有对其废弃阶段的安全监管提出明确的要求。通过对国内外海洋油气开发不同阶段安全监管的研究，本文提出将安全延寿评价纳入到海洋油气开发工程中。该方案将安全延寿评价和废弃/拆除风险分析报告纳入海洋石油安全监管，形成了一个全面的安全评价系统，涵括了整个海洋石油开发的各个阶段，形成了海洋油气开发系统完整的安全监管体系。

海洋老龄石油平台安全监管体系的内容包括结构检测、安全延寿评价和延寿办理手续三方面。

3.1 结构检测

为了完成平台结构延寿评估，需要的检测资料至少应包括：

（1）对平台结构进行全面地检验（包括直升机甲板结构）。特别应注意飞溅区内船舶或漂浮物对结构的碰撞损坏、因腐蚀引起损坏、重大改造部位及历次检验所发现的损坏修理部位；

（2）检查甲板、通道、梯道、栏杆、梯口和升降口等的安全设施；

（3）检查平台群的连接栈桥的结构及其保护栏杆；

（4）对水下结构，包括导管架、隔水套管、立管和立管卡以及靠船构件和登船平台等，采用水下录像或其它适宜的手段进行一般性的水下检验；对某些有代表性的区域，例如高应力节点、高应力杆件区域以及曾发生过损坏修理的区域，或曾做过改装、改造的区域以及飞溅区等进行重点检查，检验前对这些重点区域应进行表面清洁，注意检验有无明显的腐蚀、机械损坏和变形等；此外，在检验时还应注意在过去的检验中发现的异常区域。

（5）检查导管架和平台结构的重要受力节点（包括水上、水下结构及飞溅区的节点），如发现裂纹应扩大检验范围；

（6）对导管架和平台的主要结构件，特别是高应力杆件及其它严重腐蚀构件进行测厚检验；

（7）检查结构上附着海生物情况，并按不同水深测量其附着厚度；

（8）测量海床冲刷、桩腿倾斜和平台沉降等情况，包括因冲刷或淤积造成平台位置水深的变化等。

3.2 结构安全延寿评价

结构安全延寿评价的主要目的是对平台结构的强度和性能变化进行结构校核。结构校核可以采用设计水平分析、极限强度分析以及基于裂纹损伤的断裂力学分析等方法。海洋平台的结构安全延寿评价应采用确定性的方法。结合《关于海上固定设施结构完整性管理的推荐作法》，结构安全延寿评价的内容和技术，结构安全延寿评价的方法包括简化的方法、设计水平法、极限强度法以及替代性方法，逐步挖掘海洋老龄石油平台的冗余度。进一步细化后，海上平台结构延寿评价的技术路线和主要内容需要至少包括以下内容：

3.2.1平台结构损伤的模型修正

模型修正至少需要考虑平台的现状检测要求、平台的结构图纸变更、平台功能的荷载的变更等。平台寿命预测可采用木桶原理，找出影响平台结构寿命的最薄弱环节，比如结构腐蚀余量、结构疲劳寿命以及牺牲阳极块的保护寿命。

3.2.2安全延寿评价方法

平台延寿评价首先从平台设计水平分析出发，设计水平分析包括平台静力分析、平台动力及地震分析，平台疲劳分析。若设计水平分析不能通过，需要进行极限强度分析，在保证平台结构安全的前提下最大限度的挖掘平台的冗余度。

3.2.3汇总得出平台年限

在充分考虑平台的所有损伤，腐蚀余量，冲刷余量等对平台结构不利条件的基础上，通过设计水平分析可以得出平台的年限为N，通过阴极保护计算得出平台的年限为M，取M、N中较小者，即可得出平台的年限。若平台年限不满足平台预期的使用要求，可根据具体情况，采取改造或者其他补救措施如对平台进行加固、降低平台使用载荷等，延长平台服役年限。

3.3 延寿办理手续

为了和现行海洋平台安全监管能够充分的衔接，海洋老龄石油平台应在检测的基础上，由具有国家安全监督管理总局颁发的“海洋石油安全评价”资质的第三方独立机构开展安全延寿评价，再由第三方发证检验机构发证。

4 结论

安全延寿评价目前已在国内多个海洋老龄石油平台开始实施。通过延寿评价，可掌握海洋老龄石油平台准确的性能状态，这是一种已被证明是适用于我国海洋石油生产实际的海上石油平台结构的安全监管方式，有效地填补了海洋老龄石油平台超期服役的安全监管空白，但建立以安全延寿评价为核心的海洋老龄石油平台安全监管体系还需要进一步完善：

（1）在现有监管法规体系中尽快明确安全延寿评价在后服役期平台中的地位，对超期服役老龄海洋石油平台提出明确的安全延寿评价要求，以保障海洋老龄石油平台超期服役过程中海上生产作业的安全。

（2）海洋老龄石油平台的超期服役属于海洋油气安全生产中的新课题，因此有必要尽快出台一个明确的安全延寿评价的检测要求和安全延寿评价的标准，以便于尽快落实。

（3）将安全延寿评价引入海洋石油平台超期服役的安全监管，对服役后期平台开展结构检测、安全延寿评价可以为海洋油气生产的安全提供保障，获得准确的海洋平台的结构现状状态参数和科学的评价结论，同时为政府部门的监管提供技术依据。

（4）对海洋老龄石油平台开展安全延寿评价受到原始设计资料，结构现状资料，评价方法等的影响，为了准确评价海洋老龄石油平台的结构现状，需要积极开展安全延寿评价方法的研究；同时为了获取完整准确的平台结构资料，建议从设计阶段开始即采用结构完整性管理方法管理新建平台。

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