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海上移动平台腐蚀极限及换新衡准应用指南2023(CCS)-23页

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海上移动平台腐蚀极限及换新衡准应用指南2023(CCS)-23页

资料简介

1第 1 章 总则第 1 节 一般规定1.1.1 一般要求1.1.1.1 本指南的目的是提供营运移动平台结构的腐蚀换新衡准和换新要求.1.1.2 本指南仅适用于按照中国船级社(以下简称“CCS”)《海上移动平台入级规范》入级的营运中钢质海上移动平台,另有规定者除外.1.2 指南引用文件1.1.2.1 相关文件中的条款通过本指南的引用将成为本指南的条款,凡是未注明日期的引用文件,其最新版本适用于本指南.1.3 运营换新方法1.1.3.1 本指南提供了如下两种换新方法,业主/设计者可选择其中一种作为后期运营换板的策略:(1)净厚度方法:根据构件的净尺寸确定结构的后期运营换新衡准,进行换新维护;(2)百分比方法:根据构件的一定百分比的腐蚀厚度作为后期运营换新衡准,进行换新维护。第 2 节 定义和符号1.2.1 定义1.2.1.1 可疑区域系指有显著腐蚀和/或验船师认为易于快速耗蚀的区域.2.1.2 显著腐蚀系指通过腐蚀状况评估表明其腐蚀量已超过允许腐蚀极限的 75%,但尚处于可接受的范围内的腐蚀程度.2.1.3 涂层状况良好:系指只有小的点状锈斑;尚好:系指在扶强材边缘和焊缝的连接处涂层有局部脱落和/或所检验的区域中有超过20%或更大的范围轻度锈蚀,但小于定义“差”的程度;差:系指在检验的区域中,有超过 20%或更大范围的涂层普遍脱落,或有 10%或更大范围的涂层产生硬质锈皮.2.2 符号1.2.2.1 本指南使用符号见表 1.2.2.1。海上移动平台腐蚀极限及换新衡准应用指南 第 1 章 总则2符号定义 表 1.2.2.1符号 符号定义0A原始横截面积iA 单个蚀坑表面积minA 最小横截面积DOP 腐蚀密度xC , yC , C 折减因子pitd 蚀坑直径f 允许腐蚀极限pith 蚀坑深度aL 腐蚀密度统计时测量区域长度bL 腐蚀密度统计时测量区域宽度pitN 蚀坑总数_eH PR 板的最小屈服强度eHR 材料屈服强度annualt 许用年度检验换新厚度_as builtt 构件建造厚度corrt 腐蚀增量,见 CCS《海上移动平台入级规范》第 2 篇第 1 章 1.7.4_lim tkt 极限腐蚀厚度ownt 船东/船厂自愿增加厚度pt 板格净厚度rent 换新厚度repairt 换新材料厚度最低要求_sub tkt 显著腐蚀厚度tmt 测厚厚度0V 原始板体积iV 单个蚀坑体积V 蚀坑总体积'cx 与屈曲板格长边平行方向的极限屈曲应力'cy 与屈曲板格短边平行方向的极限屈曲应力'c 极限屈曲剪应力_corr , _corr 麻点腐蚀极限屈曲应力调整系数海上移动平台腐蚀极限及换新衡准应用指南 第 2 章 腐蚀极限及换新衡准3第 2 章 腐蚀极限及换新衡准第 1 节 一般规定2.1.1 一般要求2.1.1.1 本章要求使用平台结构的测厚值用于腐蚀评估。1.1.2 对于水面式平台,除符合本章第 4 节至第 7 节要求外,如必要需以测厚厚度开展结构评估进行腐蚀控制。1.2 文件要求2.1.2.1 平台上所备的图纸应包括本章所定义的每一构件的建造厚度和换新厚度。所有船东/船厂自愿增加的厚度也要明确标示在图纸上。1.2.2 平台上所备图纸和信息的列表参见 CCS《海上移动平台入级规范》第 1 篇。1.3 检验要求2.1.3.1 保持平台级的最低平台检验要求,包括厚度测量的最低要求见 CCS《海上移动平台入级规范》第 1 篇第 5 章表 5.3.5.2。第 2 节 腐蚀类型2.2.1 平均腐蚀2.2.1.1 平均腐蚀是指一定面积范围内材料的厚度均匀的减少。2.1.2 平均腐蚀的换新衡准见本章 2.6.2。2.2 麻点腐蚀2.2.2.1 麻点腐蚀是指局部范围内材料的厚度点状或小面积的减少,且厚度减少量大于其周围材料的平均腐蚀厚度。2.2.2 麻点腐蚀密度的评级参照图 2.2.2.2。2.2.3 麻点腐蚀的换新衡准见本章 2.7.2。5%散布10%散布15%散布海上移动平台腐蚀极限及换新衡准应用指南 第 2 章 腐蚀极限及换新衡准420%散布25%散布图 2.2.2.2 麻点腐蚀密度图2.2.3 边缘腐蚀2.2.3.1 边缘腐蚀是板材、扶强材、主要支撑构件和开孔的自由边缘的局部厚度减少。边缘腐蚀示意图见图 2.2.3.1。2.3.2 边缘腐蚀的换新衡准见本章 2.7.3。图 2.2.3.1 边缘腐蚀2.2.4 沟槽腐蚀2.2.4.1 沟槽腐蚀是扶强材与扶强材、扶强材与板材的焊缝连接处典型的局部厚度减少。沟槽腐蚀示意图见图 2.2.4.1。2.4.2 沟槽腐蚀的换新衡准见本章 2.7.4。海上移动平台腐蚀极限及换新衡准应用指南 第 2 章 腐蚀极限及换新衡准5图 2.2.4.1 沟槽腐蚀第 3 节 结构构件分类2.3.1 一般要求2.3.1.1 根据构件所承受的载荷、应力水平及模式、关键载荷传递和应力集中以及失效后果,所有平台结构构件可分为:(1)次要构件:其失效不会影响平台结构整体完整性的非重要的构件;(2)主要构件:对平台结构整体完整性有重要作用的构件;(3)特殊构件:在关键载荷传递点和应力集中处的主要构件。3.1.2 自升式平台构件分类应符合 CCS《海上移动平台入级规范》第 2 篇第 1 章第 4节 1.4.2.2 要求。3.1.3 柱稳式平台构件分类应符合 CCS《海上移动平台入级规范》第 2 篇第 1 章第 4节 1.4.2.3 要求。3.1.4 坐底式平台构件分类应符合 CCS《海上移动平台入级规范》第 2 篇第 1 章第 4节 1.4.2.4 要求。3.1.5 水面式平台构件分类应符合 CCS《海上移动平台入级规范》第 2 篇第 1 章第 4节 1.4.2.5 要求。第 4 节 腐蚀极限2.4.1 允许腐蚀极限2.4.1.1 自升式平台、柱稳式平台、坐底式平台及水面式平台允许腐蚀极限 f 按照表海上移动平台腐蚀极限及换新衡准应用指南 第 2 章 腐蚀极限及换新衡准62.4.1.1 确定。4.2 极限腐蚀剩余厚度2.4.2.1 局部构件平均腐蚀扣除允许腐蚀极限后的极限腐蚀剩余厚度 _lim tkt 按下式计算:_ _ (1 )lim tk as builtt t f 式中: _as builtt ——构件建造厚度,mm;f ——允许腐蚀极限,按照表 2.4.1.1 确定。4.2.2 极限腐蚀厚度 _lim tkt 应满足 CCS《海上移动平台入级规范》第 2 篇第 3 章第 4节屈曲强度要求。海上移动平台允许腐蚀极限 表 2.4.1.1平台类型 构件分类 允许腐蚀极限自升式平台、柱稳式平台、坐底式平台、水面式平台特殊构件 5%主要构件①15%次要构件①25%直升机甲板及支撑构件 15%注:① 除直升机甲板及其支撑构件。第 5 节 测厚值评估2.5.1 测厚要求2.5.1.1 在每次年度检验、中间检验或特别检验时,如怀疑主体结构的任何部位有显著腐蚀时,均应进行测厚检查。5.1.2 各类平台特别检验对厚度测量的最低要求应符合 CCS《海上移动平台入级规范》第 1 篇第 5 章第 3 节表 5.3.5.2(1)①、②、③、④的规定。5.1.3 如果构件确认存在显著腐蚀,则验船师应增加测厚数量以确定显著腐蚀的范围,可根据表 2.5.1.3 确定的构件腐蚀范围进行附加测厚。结构构件附加测厚要求 表 2.5.1.3结构构件 测厚范围测厚模式板 可疑区域及其相邻的板 在 1m2范围内 5 个测量点型材 可疑区域在腹板同一横截线上 3 个测量点在翼板同一横截线上 3 个测量点2.5.2 许用年度检验换新厚度2.5.2.1 当附加测厚的测厚厚度 tmt 在换新厚度 rent (见本章第 6 节、第 7 节)和许用年度检验换新厚度 annualt 之间时,可采用涂装或每年对显著腐蚀区域测厚的措施替代换新。涂层应保持在“良好”状态。5.2.2 许用年度检验换新厚度 annualt 对应两种运营换新方法的计算公式分别为:a.净厚度方法: _ 0.5annual as built own corrt t t t mm海上移动平台腐蚀极限及换新衡准应用指南 第 2 章 腐蚀极限及换新衡准7b.百分比方法: _annual sub tkt t mm式中: _as builtt ——构件建造厚度,mm;ownt ——船东/船厂自愿增加厚度,如有时,mm;corrt ——腐蚀增量,mm;_sub tkt ——显著腐蚀厚度, _ _ (1 0.75 )sub tk as builtt ft ,mm。第 6 节 局部构件平均腐蚀的换新衡准2.6.1 一般要求2.6.1.1 本节换新衡准适用于平均腐蚀类型的平台构件。6.2 换新衡准2.6.2.1 如果测厚厚度 tmt 小于换新厚度 rent ,则需要对结构构件换新。6.2.2 换新厚度 rent 对应两种运营换新方法的计算公式分别为:a.净厚度方法: _ren as built own corrt t t t mmb.百分比方法: _lire tkn mt t mm式中: _as builtt ——构件建造厚度,mm;ownt ——船东/船厂自愿增加厚度,如有时,mm;corrt ——腐蚀增量, mm;_lim tkt ——极限腐蚀厚度,mm。第 7 节 麻点腐蚀、边缘腐蚀和沟槽腐蚀的换新衡准2.7.1 一般要求2.7.1.1 如果测厚厚度分别小于以下所定义的换新衡准时,应进行麻点腐蚀、沟槽腐蚀和边缘腐蚀的构件换新。7.2 麻点腐蚀2.7.2.1 对麻点腐蚀密度低于 20%的板(麻点腐蚀密度评级参见图 2.2.2.2),所有构件的测厚厚度 tmt ,应符合下式中的较小者:_0.7( )tm as built ownt t t mm1tm rent t mm式中: _as builtt ——构件建造厚度,mm;ownt ——船东/船厂自愿增加厚度,如有时,mm;rent ——按 2.6.2.2 a 式计算的平均腐蚀换新厚度,mm。海上移动平台腐蚀极限及换新衡准应用指南 第 2 章 腐蚀极限及换新衡准82.7.2.2 板的任何横截面的平均测厚厚度不小于 2.6.2.2 a 式所定义的平均腐蚀的换新衡准。7.3 边缘腐蚀2.7.3.1 如果扶强材翼板或腹板边缘腐蚀的宽度(或高度)小于扶强材翼板宽度(或腹板高度)的 25%,构件的测厚厚度 tmt ,应符合下式中的较小者:_0.7( )tm as built ownt t t mm1tm rent t mm式中: _as builtt ——构件建造厚度,mm;ownt ——船东/船厂自愿增加厚度,如有时,mm;rent ——按 2.6.2.2 a 式计算的平均腐蚀换新厚度,mm。7.3.2 扶强材的面板或腹板的平均测厚厚度不小于 2.6.2.2 a 式所定义的平均腐蚀的换新衡准。7.3.3 在以下两种情况下,位于人孔和减轻孔等开孔的板材的边缘厚度允许小于2.6.2.2 a 式所定义的最小换新厚度:(1)厚度减小量小于 2.6.2.2a 式要求的开孔边缘的最大范围(开孔径向)不大于开孔的最小尺寸的 20%,且不大于 100mm;(2)对开孔边缘的锈蚀区域切割修整后,开孔尺寸的最大增加不大于 10%。7.4 沟槽腐蚀2.7.4.1 如果沟槽腐蚀的宽度大于腹板高度的 15%,且不大于 30mm,见图 2.2.4.1,构件的测厚厚度 tmt ,应符合下式的小者:_0.75( )tm as built ownt t t mm0.5tm rent t mm但不小于 6tmt mm式中: _as builtt ——构件建造厚度,mm;ownt ——船东/船厂自愿增加厚度,如有时,mm;rent ——按 2.6.2.2 a 式计算的平均腐蚀换新厚度,mm。7.4.2 对沟槽腐蚀范围大于 2.7.4.1 要求的构件,则按照 2.6.2.2 a 式所定义的平均腐蚀的换新衡准来评估。海上移动平台腐蚀极限及换新衡准应用指南 第 3 章 换新要求9第 3 章 换新要求第 1 节 一般规定3.1.1 一般要求3.1.1.1 任何超过容许极限的结构蚀耗或结构损坏(包括过大变形、屈曲、凹槽、脱开或断裂、裂纹等),影响或验船师认为将影响平台的结构、水密或风雨密完整性时,均应立即进行彻底修理。3.1.1.2 对于腐蚀密度高于 20%或其他验船师认为有必要特殊考虑的麻点腐蚀结构,可参考本指南附录 1 对腐蚀结构进行评价替代换新。3.1.1.3 如在发现缺陷的港口/海上完成上述修理有困难,经 CCS 同意可容许其单航次驶往有能力的修理港口完成上述修理。可以要求平台为该修理航次进行减载和/或进行临时性修理。第 2 节 换新厚度3.2.1 一般要求3.2.1.1 基于第 2 章第 6 节至第 7 节中的换新衡准需要换新的区域,换新材料厚度应不小于 repairt ,即:_repair as b ownuiltt tt mm式中: _as builtt ——构件建造厚度,mm;ownt ——自愿增加厚度,如有时,mm。第 3 节 材料要求3.3.1 一般要求3.3.1.1 平台的材料与焊接,应符合 CCS《材料与焊接规范》的要求。3.3.1.2 换新材料一般应不低于原构件建造时的等级。3.3.1.3 如果换新的材料符合 CCS 认可标准的材料等级且可证明与原构件所用材料等级要求等效,经 CCS 批准该材料可作为换新材料。3.3.1.4 材料等级等效应至少包括下述内容:(1)热处理、交货状态;(2)化学成分;(3)力学性能;(4)公差。3.3.1.5 换新材料的焊接应采用相应的焊接工艺,焊工具有相应的焊工资质。海上移动平台腐蚀极限及换新衡准应用指南 第 3 章 换新要求103.3.2 焊接材料3.3.2.1 结构所用的焊接材料的级别应与平台及换新钢材的钢级相适应。第 4 节 结构防腐3.4.1 一般要求3.4.1.1 换新材料内外表面的防腐蚀措施应不低于原构件建造时所采用的防腐蚀措施。海上移动平台腐蚀极限及换新衡准应用指南 附录 1 麻点腐蚀结构屈曲评估方法11附录 1 麻点腐蚀结构屈曲评估方法第 1 节 一般规定1.1.1 一般要求1.1.1.1 麻点腐蚀是海上移动平台营运检验中常见的腐蚀类型,其存在会影响平台结构的极限强度。本附录提出麻点腐蚀评估参数及麻点腐蚀极限屈曲应力调整系数,给出了麻点腐蚀结构屈曲评估准则,为麻点腐蚀结构换新提供替代准则.1.1.2 进行评估之前,应对腐蚀构件表面进行充分打磨、清理,便于蚀坑腐蚀状态参数的确定.1.1.3 本附录适用于腐蚀密度介于 20%与 25%之间或其他验船师认为有必要特殊考虑的麻点腐蚀结构,腐蚀深度极限应满足第 2 章表 2.4.1.1 的要求.1.1.4 本附录要求使用平台结构的测厚厚度用于评估。第 2 节 腐蚀状态评估参数1.2.1 一般要求1.2.1.1 麻点腐蚀状态的评估,可采用代表性参数描述其腐蚀程度,并综合考虑各种因素的影响,典型的腐蚀状态评估参数包括:(1)蚀坑形状;(2)蚀坑尺寸;(3)腐蚀密度;(4)最小横截面积;(5)蚀坑总体积.2.2 蚀坑形状1.2.2.1 常见的麻点腐蚀蚀坑形状见图 A1.2.2.1。图 A1.2.2.1 麻点腐蚀蚀坑形状示意图1.2.2.2 一般认为,蚀坑形状对结构极限强度的影响可忽略,在数值模拟或试验分析时可将蚀坑形状简化为圆柱形,以简化计算。海上移动平台腐蚀极限及换新衡准应用指南 附录 1 麻点腐蚀结构屈曲评估方法121.2.3 蚀坑尺寸1.2.3.1 圆柱形蚀坑的主要尺寸为直径和坑深,如图 A1.2.3.1。图 A1.2.3.1 蚀坑尺寸示意图图中: pitd ——蚀坑直径,mm;pith ——蚀坑深度,mm;iA ——单个蚀坑表面积,mm2.2.3.2 径深比为蚀坑直径与深度之比,其取值在 4:1 到 10:1 之间.2.3.3 蚀坑深度的测量可借助射线、电磁、声波等技术手段.2.4 腐蚀密度1.2.4.1 腐蚀密度 DOP 的定义为腐蚀面积与原始板表面积的比值,即