徐景林 馮海波(海洋石油工程(青島)有限公司, 山東 青島 266520)
海洋石油平臺鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量控制與檢驗(yàn)
徐景林 馮海波(海洋石油工程(青島)有限公司, 山東 青島 266520)
海洋石油平臺是海洋石油開發(fā)的重點(diǎn)工程。隨著海洋石油平臺結(jié)構(gòu)的大型化,其焊接工作變得復(fù)雜繁重,節(jié)點(diǎn)焊接的難度也隨之提升。海洋石油平臺的鋼結(jié)構(gòu)厚度較大,這使得其被破壞的危險性升高,因而,在海洋平臺建造和修理過程中,對鋼結(jié)構(gòu)的焊接要求也越來越高。
海洋石油平臺;鋼結(jié)構(gòu);焊接質(zhì)量控制;尺寸控制;無損傷檢驗(yàn)
本文從海洋石油平臺鋼結(jié)構(gòu)焊接的特點(diǎn)出發(fā),從鋼結(jié)構(gòu)尺寸控制、外觀檢驗(yàn)及無損傷檢驗(yàn)三個角度,對海洋石油平臺鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量控制與檢驗(yàn)作一詳細(xì)介紹。
海洋石油平臺鋼結(jié)構(gòu)焊接一般采用低氫和超低氫型堿性焊條,焊接時常常需要對厚鋼板進(jìn)行預(yù)熱,預(yù)熱溫度一般在200~250℃之間,以免發(fā)生熱裂;此外,焊接熱量輸入值必須控制在45kJ/cm左右,以保證接頭的韌性[1]。
海上平臺的修建質(zhì)量要求很高,焊接工作必須嚴(yán)格按照國家安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。在焊接工作完成后,鋼結(jié)構(gòu)中許多管節(jié)點(diǎn)和關(guān)鍵部件仍會有殘余的熱應(yīng)力存在,因而需要對其進(jìn)行熱處理,以消除其對平臺穩(wěn)定性的影響。
2.1 質(zhì)量控制的方法
海洋石油平臺鋼結(jié)構(gòu)焊接常常會出現(xiàn)一些缺陷,這些缺陷對鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和使用壽命有很大的影響,不僅易造成經(jīng)濟(jì)上的損失,還威脅著平臺上工作人員的生命安全。因此,對平臺鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量進(jìn)行控制與檢驗(yàn)是該類工程必不可少的環(huán)節(jié)。筆者總結(jié)前人研究成果,結(jié)合自身工作經(jīng)驗(yàn),將海洋平臺鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量控制方法總結(jié)如下。
(1)保證鋼結(jié)構(gòu)搭建材料的質(zhì)量,在進(jìn)行焊接工作之前,仔細(xì)檢查其完整性及牢固性;嚴(yán)格控制焊條等焊接材料的進(jìn)貨途徑,保證其符合焊接要求。
(2)焊接缺陷的造成,與焊接人員的操作失誤有很大的關(guān)系。因此,保證焊接人員的專業(yè)性,加強(qiáng)焊接工人的資質(zhì)管理十分重要。此外,企業(yè)在對焊工進(jìn)行嚴(yán)格選拔的同時,還應(yīng)建立系列培訓(xùn)教育機(jī)制,以提高焊接工人的技術(shù)水平和責(zé)任心。
(3)焊接設(shè)備是焊工進(jìn)行工作的工具,對焊接質(zhì)量也有很大的影響。沒有一套較好的焊接設(shè)備,即使焊接工人的焊接技術(shù)再嫻熟,也容易導(dǎo)致焊接缺陷。因此,在海洋石油平臺焊接過程中,應(yīng)定期對焊接設(shè)備進(jìn)行檢修,確保其能安全且良好地工作。
(4)焊接條是焊接工作中使用最多的材料之一。由于其自身特性,焊接條極易受潮失效。因此,對焊接條的儲存應(yīng)特別注意防水防潮,避免在焊接前發(fā)生焊接條質(zhì)量受損的現(xiàn)象。
(5)焊接工作對施工環(huán)境的要求也較為獨(dú)特,應(yīng)盡量避免在大風(fēng)大雨天氣施工[2]。在施工前,還需了解好施工場地的溫度與濕度,避免高溫和水汽對焊接質(zhì)量產(chǎn)生影響。
(6)控制好焊接過程中的電流、電壓、焊速,確保焊接質(zhì)量。在焊接后,還應(yīng)對焊接口進(jìn)行熱處理,避免裂縫的產(chǎn)生。
2.2 焊接檢驗(yàn)
海洋石油平臺鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量檢驗(yàn)是一個連續(xù)的過程,從焊接起弧前開始,質(zhì)量控制與檢驗(yàn)工作便要逐步開展起來。焊接外觀檢驗(yàn)一直被當(dāng)作檢驗(yàn)焊接質(zhì)量最為基本的方法,在許多焊接質(zhì)量控制過程中發(fā)揮著不可替代的作用。外觀檢驗(yàn)一般包括焊接前檢驗(yàn)、焊接檢驗(yàn)和焊接后檢驗(yàn)三個階段。
(1)焊接前檢驗(yàn)。焊接前檢驗(yàn)是以項目技術(shù)規(guī)格書為標(biāo)準(zhǔn),對焊接設(shè)備、焊接目標(biāo)、焊接尺寸、母材和焊材進(jìn)行質(zhì)量檢查的一個檢驗(yàn)過程。該過程需要根據(jù)施工圖紙對鋼結(jié)構(gòu)的尺寸進(jìn)行核查,做好尺寸控制,才能更好地保證工程的質(zhì)量。
(2)焊接過程檢驗(yàn)。焊接檢驗(yàn)主要是對焊接參數(shù)進(jìn)行比對,檢驗(yàn)內(nèi)容包括層間溫度、層間清潔度及焊接順序等。
(3)焊接后檢驗(yàn)。焊接后檢驗(yàn)主要根據(jù)規(guī)范和項目的其他要求,采用檢驗(yàn)工具對焊接長度、焊接目標(biāo)的尺寸及外觀情況進(jìn)行檢驗(yàn)。認(rèn)真確認(rèn)焊接尺寸,做好尺寸控制,保證鋼結(jié)構(gòu)焊接無誤。
2.3 無損探傷檢驗(yàn)
無損探傷檢驗(yàn)主要分為滲透檢驗(yàn)、超聲波檢驗(yàn)、磁粉探傷檢驗(yàn)和X-射線照相檢驗(yàn)四種方法。在海洋石油平臺鋼結(jié)構(gòu)中,無損探傷檢驗(yàn)需按規(guī)定的比例進(jìn)行,其關(guān)鍵部分的探傷比例需達(dá)到100%的無損檢測。這一檢驗(yàn)方法對鋼結(jié)構(gòu)不會造成破壞,是目前較為尖端也較為流行的質(zhì)量檢驗(yàn)方法。
海洋石油平臺長期處于動蕩的海洋環(huán)境中,其修建質(zhì)量是保證工作人員安全的重要條件。因此,對海洋石油平臺鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量進(jìn)行質(zhì)量控制與檢驗(yàn),具有極其重大的意義。在海洋石油平臺鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量控制過程中,要嚴(yán)格把關(guān)各種材料的質(zhì)量,對焊接過程要有嚴(yán)格的監(jiān)督機(jī)制,要把握每一個細(xì)節(jié),確保鋼結(jié)構(gòu)焊接的牢固性。在對鋼結(jié)構(gòu)焊接的質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)時,筆者建議采用外觀檢驗(yàn)和無損探傷檢驗(yàn)相結(jié)合的方法,這樣既能保證焊接工程的質(zhì)量,又不會對鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞。
[1]陳國明,方華燦,沈家駿.海洋石油鋼結(jié)構(gòu)焊接構(gòu)件疲勞可靠性的研究[J]. 中國石油大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,1990,(3):55-61.
[2]吳連強(qiáng),王磊,陳行等.半潛式海洋平臺的建造與質(zhì)量管理研究[J].才智, 2013,(9).