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【本周专题:海工装备】FPSO维修不再难!冷加工前景可期

【本周专题:海工装备】FPSO维修不再难!冷加工前景可期

据Adrian Cottrill报道,随着年底即将开工的安哥拉Girassol FPSO项目以及在三月份执行的首份小合同,法国ColdPad公司现正着手运行推广其新的“无热加工”维修技术。

来自 | Upstream
编译 | 覃乐

至今已成立了6年的法国ColdPad公司相信,在今年刚完成商业首秀这项维修技术,会对浮式生产船的维修加固工作产生重大影响。该公司创始人兼首席执行官Jean-Philippe Court说:“我们的结构胶结加强技术Coldshield可以在不需要任何焊接的情况下,为FPSO甲板的腐蚀区域添补新的板材。

他还补充说:“我们的维修加固技术是唯一一个获得等级认证的,可用于船体要求最严苛部位的应用体系,如中部的船梁上。”在维修中不使用电焊具有相当重要的意义。而“无热加工”指的是维修工作能在浮式生产、储存和卸载船正常工作下进行。

由于在富含碳氢化合物的环境中使用“热加工”焊接技术,存在较大安全隐患,所以维修工作需要在停产后进行,而有了该技术后,维修工作不用停产就可以进行。ColdPad销售和营销副总裁Christophe Paillusseau说:“ColdShield使结构维护工作,从需要停产的特殊作业变成了常规的维护作业。

该技术耗时五年,总投资300万英镑,由ColdPad与道达尔合作研发。ColdShield是由特级双向合金制成的顶部强化板和一层结构聚合物组合而成。这些内部聚合物被压缩弹性体密封件包围、形成密封,以便长时间保存,使组件寿命达到10~20年。这种板材可以覆盖五平方米内的任意形状区域,也可通过相互组合以覆盖较大的区域。

ColdPad表示,10平方米的维修工作,4个人在短短2天内便能完成。相比之下,使用传统热工艺,如果要在原油储罐的顶部进行维修作业,可能需要150人工作一天。

通常来讲,维修是一个敏感的话题。因为它自动表明原结构的腐蚀程度已经到了相当的程度,急需采取补救措施,而且往往比预计的要早。这有可能是由原始防腐措施不适当造成的。潮湿地区,例如西部非洲,是船体最受考验的区域,也是运营商维修需求最开放的区域之一。

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组装:外密封和顶板组合在一起。

安哥拉Girassol项目

目前,ColdPad公司正处于其开拓项目筹备阶段的后期,该项目将在停泊在安哥拉海上的道达尔巨型Girassol FPSO上进行,预计今年年底启动。这艘设计日产量24万桶石油,长300米的浮式船,在投入运营十五年后,由于涂层失效或损坏,其主结构甲板上的局部腐蚀点需要被加固。届时,将有约50~60个Coldshield板将被安装在Girassol的甲板上,预计耗时40天,总覆盖面积约120平方米,其中大部分为原油罐或海水压载舱。

ColdPad公司创始人对Girassol平台并不陌生。在他担任海洋结构工程师的多年时间里,他是道达尔海底“Rosa”项目的一员,而该项目就与FPSO有关。他于2011年在巴黎创立了ColdPad公司。该公司与Total、IFP-Energes nouvelles以及几个专业实验室共同进行了3年的研发。
经过多次反复试验,Paillusseau说:“我们已经将现场结构胶结变成了工业过程。”他继续说到,“通常来说,粘接强度很分散,这对产品的可靠性会有不利影响。但随着时间的推移,我们可以预测产品的运行状况以及性能。结构聚合物的注入过程控制是我们真正的创新技术。用这种方式可以确保注入过程可重复,同时其可靠性和耐久性也得到了提高。”

实现可重复的重点在于完全控制影响聚合树脂的大气条件。从第一次注入开始,一直到它的整个使用周期,都需要将树脂与外部密封隔离,以尽量减少其老化。安装工序的第一步是准备现有的结构表面,然后用Coldshield的“包裹”结构将其覆盖,该结构由顶部保护板和弹性氟硅橡胶密封制成。这种密封也是Coldpad公司的重要创新部分。Paillusseau说,“我们从航空航天工业得到了灵感。”

接下来是降低封闭空间的压力。他解释说:“我们抽真空有两个原因。首先我们需要压紧该氟硅橡胶密封。然后再完全控制该空间的大气参数,使内部空间脱水并除去大部分氧气。该步骤是可复制的,且不受地域影响,这是我们申请过专利的一项关键技术”。

最后阶段是真空注入连接基底的结构聚合树脂。为了避免应力往垫板边缘集中,确保胶结牢固可靠,“我们引入了一种由低模数聚合物制成的中间变形层,”Court说,“这涉及到通过多年研究积累取得的许多技术和专利。”

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使用区域:ColdPad系统被批准可在最严苛的环境条件下使用,比如FPSO的这部分结构甲板,它是船体整体梁系统的重要组成部分。

独一无二?

ColdPad声称自己获得了唯一 “冷”加工加固公司的殊荣,并获得了等级认证,该技术做为经常性修理方法,可修复包括船体梁在内的船体结构。

该荣誉是去年四月份由法国船级社颁发的,一个月后该公司还拿到了美国海运局颁发的资质。ColdPad能否独享该领域的工作量还不十分明朗。因为在该领域有重要影响力的另一家专业维修公司英国智能装备工程(IE)声称,自己在法国公司的大部分目标市场同样有“冷加工”能力。然而,IE公司是否真的能达到与ColdPad相当的技术实力,就连该领域的技术专家都不知道。

这个成立已经21年的英国公司表示,它已经在八个不同的FPSO以及其他几种类型的平台上,运用称为夹心板系统(SPS),即另外一种“无热加工”。第一次应用是在2003年,给尼日利亚海上FPSO的一个储油罐做3平方米的底部维修。从那以后,维修面积现已扩大到了50平方米。

SPS装置在两个板之间夹着钢周边条。在标准作业中,该周边条焊接到钢板上。而IE公司的“无热加工”变体则使用结构粘合剂代替焊接。但IE并没有声张过此工序。 因此,SPS系统和新的竞争对手Coldshield的技术水平差异尚不明确。

即便今年商业的进展可能迟于预期,但新进的ColdPad公司仍对未来充满期待。三年前,随着研发项目的结束,以及油价的暴跌,该公司经历了一段艰难时期。随着共同开发商Total减慢西非开发进度,ColdPad公司“在死亡边缘挣扎了第一年半的时间,现在回头来看,其实当时情况可能并没有那么糟糕,因为我们考虑该技术的其他应用”。

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界面:ColdPad工程师指导注入滑轨。

Girassol作业很可能不是ColdPad公司的第一个商业项目。因为今年3月,该公司幸运地获得了一个机会,即在赤道几内亚的一个海上单元,向运营商SBM Offshore公司推广其Coldshield系统。在经过五个月的准备和主要的有限因素分析以后,Coldshield被用于加固四只钢支架,该支架位于与储油罐相邻的空隙中。约10平方米的面积总共用了五块板,耗时不到一周。

Paiseseau说,未来是光明的,“世界各地约230个FPSO中,有许多在逐渐老龄化,在10~15年后,人们总会认识到,它们需要维修。”今年4月在阿姆斯特丹举行的MCE会议上,道达尔展示的“ColdPad”技术使大家产生了浓厚的兴趣。现在该公司正在与一些FPSO运营商洽谈,相信在未来几个月里,会签订新合同。

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二丫
石油圈认证作者
毕业于中国石油大学(北京),油气井工程硕士,长期聚焦国内外石油行业前沿技术装备信息,具有数十万字技术文献翻译经验。如需获取更多技术资料,请联系二丫(QQ295900524;微信13132550596)

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