應國際鎳協會、國際鉻協會和三家不銹鋼生產商(前阿維斯塔公司、英國不銹鋼公司和法國優勁公司)的要求,英國鋼結構研究所進行了一項關于不銹鋼用于海上結構的獨立研究。該研究確定了海上平臺設施上的一些能夠充分利用不銹鋼防火性能、強度和耐腐蝕性能優勢的應用部位和區域,分析了采用不銹鋼而不是碳鋼或鋁所獲得的經濟效益。它是對前述防火試驗項目的補充。
被選出進行詳細評估的結構包括樓梯、梯子、走道、欄桿、格柵、地板、防火墻、防爆墻以及各個模塊組件和走廊的包覆層。電纜梯架未被包括,因為不銹鋼已成為該用途的既定材料。
其它提出建議但未進行成本估算的用途有直升機甲板和火炬臂。
考慮的三種材料為 BS 4360 43C 或相當牌號的低碳鋼,6082TF 鋁和 316L 不銹鋼。利用來自海上石油平臺行業的供貨商和加工商的信息,在全壽命成本的基礎上進行估算。根據負責海上石油平臺設施日常運行的人員提供的數據對維護計劃和成本進行假設。
考慮到以下的情況:對于海上設施的加工,其標準規范十分嚴格,對焊縫檢驗和焊接修補的要求比陸上設施的要求高;海上設施的勞動力價格也比陸上要高得多,主要是由于運輸及提供海上平臺生活區的成本高。
在估計維護的頻率和維護費用時,關鍵因素是結構材料在海上設施嚴酷的運行條件下的腐蝕行為。幸運的是,這方面有大量的長期經驗可供利用。
低碳鋼:已知無保護層的低碳鋼在含氯化物的海洋環境中的腐蝕率為單位面積每年 0.15 毫米,如果不加防護,腐蝕繼續進展,材料很快就會出現嚴重的減薄。例如,一個 6 毫米厚的工字梁僅僅 10 年就會損失一半的負載量。因此低碳鋼的保護涂層必須在整個設施壽命期內保持完好。而負責海上設施維護的各個承包商的維護計劃有所不同,本研究較保守地假定保護涂層每隔 5 年就要全部重新噴涂。如果低碳鋼能經常性地重新噴涂,其壽命預計可以和整個設施相仿,不需要更換。而鍍鋅鋼根據環境嚴酷程度,可使用 10-15 年,然后需要徹底更換。本研究給出了 10 年和 15 年壽命的更換費用。
鋁:鋁的腐蝕率低,且一般局限于表面點蝕。本研究假定每 6 個月進行一次沖刷以減小腐蝕率。對鋁合金的擔心主要是電偶腐蝕,鋁相對于低碳鋼和不銹鋼而言為陽極。鋁如果和低碳鋼模塊和不銹鋼管道系統相連接,則必須使兩種金屬電絕緣,否則鋁將發生腐蝕。如果鋁與鍍鋅鋼相連接,則鋁會先造成鋅鍍層發生腐蝕,然后自己發生腐蝕。
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