Hull weld quality critical for offshore oil production vessels

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Hull weld quality critical for offshore oil production vessels

Still, J.R. / Speck, J.B.

Der Umbau von Tankschiffen zu FPSO-Behältern (floating, production, storage and offloading) unter Einhaltung der hohen Sicherheitsanforderungen wird vorgestellt. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, sind die mechanischen Eigenschaften der eingesetzten Stähle verbessert und die Dicke der Deck- und Bodenplatten erhöht worden. Zur Herstellung der FPSO-Rümpfe sind Schweißnähte mit einer Gesamtlänge von etwa 15000 m zu fertigen. Die dabei üblicherweise auf Schiffswerften angewendeten Schweißverfahren sind das automatische und halbautomatische Schweißen mit Fülldrahtelektroden (SFDE), das automatische Unterpulverschweißen (UPS), das Metall-Schutzgas-Schweißen (MSGS) einschließlich des Schwerkraftlichtbogenschweißens (SKLBS) und das Elektrogasschweißen (EGS). Zum Schweißen der Grundwerkstoffe mit den besten mechanischen Eigenschaften müssen Zusatzwerkstoffe verwendet werden, deren aufnehmbare Schlagenergie mindestens 34 J bei -20 Grad C beträgt. Die entsprechenden Werte kommerziell verfügbarer Elektroden liegen weit darüber (62 J bis 150 J). Zum Aufbau der FPSO-Rümpfe werden die großen Grundplatten durch UPS oder SFDE verschweißt; die Errichtung der Versteifungselemente erfolgt durch SFDE oder SKLBS. Die zum weiteren Aufbau benötigten Blockstrukturen werden durch SFDE oder UPS hergestellt und durch SFDE oder EGS verschweißt. Während des Aufbaus der FPSO-Rümpfe sind im Hüllenbereich 60 Schweißnähte durch Radiographie und 136 durch Ultraschall zu prüfen; am Oberdeck sind 66 bzw. 59 entsprechende Prüfungen durchzuführen. Zusätzlich werden Sicht- und Magnetpulverprüfungen vorgenommen. Die Gesamtreparaturrate beträgt für den vorgestellten FPSO-Aufbau 0,09 %. Die bruchmechanische Analyse des FPSO-Rumpfes basiert auf der Auswertung des Paris-Gesetzes zur Beziehung zwischen der Rißwachstumsgeschwindigkeit und dem Spannungsintensitätsfaktor. Der Betreiber des FPSO-Baus sollte zur Gewährleistung der Betriebssicherheit der Anlage zusätzliche Prüfungen einführen, die über das durch die Klasse vorgeschriebene Maß hinausgehen. (Görges, U.)