景迪

（海洋石油工程股份有限公司，山東 青島 266520）

海洋石油平臺(tái)組合梁預(yù)制淺析

景迪

（海洋石油工程股份有限公司，山東 青島 266520）

組合工字梁在大型鋼結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用非常頻繁。本文簡(jiǎn)述了某海洋石油平臺(tái)項(xiàng)目中組合工字梁制作的施工步驟、焊接、施工工藝等具體做法。組合工字梁由于其良好的力學(xué)性能、經(jīng)濟(jì)性能和使用性能，在工廠廠房、海洋石油平臺(tái)組塊、液化石油天然氣模塊化建造、大型鋼結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

組合梁；焊接；組對(duì)；鋼板切割

組合工字梁是海洋鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)的重要組成部分。成品的H型鋼主要是由鋼廠熱軋而成，本文所述的組合工字梁是由上下翼緣板和中間腹板經(jīng)過(guò)焊接而組合到一起。

1 施工流程圖（圖1）

圖1

2 施工步驟

2.1 鋼板下料

鋼板在劃線前應(yīng)對(duì)鋼板進(jìn)行防腐的預(yù)處理，鋼板噴砂、涂漆應(yīng)符合有關(guān)項(xiàng)目規(guī)格書(shū)及標(biāo)準(zhǔn)的要求。確認(rèn)鋼板類型、材質(zhì)等級(jí)和爐批號(hào)，如有特殊性能要求，鋼材要特別注明，如帶Z向性能。根據(jù)組合梁預(yù)制方案中組合梁?jiǎn)渭D的尺寸以及劃線方案，進(jìn)行劃線。鋼板切割前所有材料應(yīng)根據(jù)材料檢查和跟蹤程序及ASTM等有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查，鋼板切割下料的同時(shí)切割腹板、翼緣板接口坡口。鋼板切割前、切割后均應(yīng)按照單件圖進(jìn)行尺寸檢查，確保組合梁的尺寸沒(méi)有問(wèn)題。

2.2 板的拼接

組合梁上所有拼縫應(yīng)符合技術(shù)規(guī)格書(shū)及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求，焊接工藝指導(dǎo)書(shū)應(yīng)在施工車(chē)間張貼。點(diǎn)焊前按照批準(zhǔn)的焊接工藝的要求使用烤把或需要的時(shí)候用電加熱盤(pán)對(duì)母材進(jìn)行預(yù)熱，同時(shí)要保證點(diǎn)焊過(guò)程中母材的溫度。在組對(duì)板時(shí)，應(yīng)使用合適的工具，調(diào)整拼縫的根部間隙和錯(cuò)皮，然后點(diǎn)焊固定；點(diǎn)焊焊縫長(zhǎng)度應(yīng)不小于75mm，并具有足夠長(zhǎng)度以達(dá)到強(qiáng)度要求，且需要有資質(zhì)的焊工按照焊接程序和規(guī)格書(shū)的要求進(jìn)行施焊。組對(duì)完成后，應(yīng)由有資格的人員依據(jù)AWS D1．1、API RP 2A以及相關(guān)的焊接程序要求進(jìn)行檢驗(yàn)。

圖2 腹板與翼緣板點(diǎn)焊

在接縫兩端焊接引弧板、熄弧板，弧板材質(zhì)與腹板或翼緣板母材相同，且與母材有相同的厚度及坡口形式，其長(zhǎng)度為100mm。翼緣板和腹板的對(duì)接焊采用全融透坡口的形式，以保證拼接縫的焊縫強(qiáng)度，具體的坡口深度角度及坡口間隙等，應(yīng)按照項(xiàng)目批準(zhǔn)的焊接工藝施工。板的拼接縫焊接完成后在距母材表面5mm的位置切割弧板，并將剩余部分磨平。對(duì)腹板與腹板、翼緣板與翼緣板的拼接檢驗(yàn)應(yīng)依據(jù)AWS D1．1, API RP2A 等規(guī)范、相關(guān)的焊接程序及業(yè)主的技術(shù)規(guī)格書(shū)要求，由有資格的人員進(jìn)行檢驗(yàn)。進(jìn)行組合梁組對(duì)前，施工人員應(yīng)對(duì)拼接的腹板、翼緣板進(jìn)行自檢，然后質(zhì)量檢驗(yàn)部門(mén)進(jìn)行最終檢驗(yàn)。通常情況下，腹板拼接縫、翼緣板接縫應(yīng)在組合梁組對(duì)前進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)（NDE）。

2.3 組合梁的組對(duì)

在組對(duì)H型鋼時(shí)，把型鋼的腹板和翼緣板放到型鋼組對(duì)機(jī)組對(duì)。焊接前應(yīng)將焊道位置清理干凈，并依據(jù)適用的焊接工藝指導(dǎo)書(shū)在點(diǎn)焊前進(jìn)行預(yù)熱并在點(diǎn)焊過(guò)程中保持預(yù)熱溫度。圖2為腹板與翼緣板點(diǎn)焊。

點(diǎn)焊焊縫應(yīng)符合有關(guān)焊接程序的要求，并由有資格的焊工進(jìn)行，點(diǎn)焊焊縫應(yīng)有足夠長(zhǎng)度以滿足強(qiáng)度要求。點(diǎn)焊完成后，應(yīng)依據(jù)AWS D1．1， AP I RP2A以及批準(zhǔn)的焊接程序、業(yè)主的焊接規(guī)格書(shū)進(jìn)行自檢。焊接前應(yīng)在焊道兩端焊接弧板。翼緣板與腹板焊接前，打磨清理焊道，然后根據(jù)焊接工藝指導(dǎo)書(shū)用烤把預(yù)熱。使用型鋼焊接胎架，用埋弧自動(dòng)焊（SAW）焊接組合梁翼緣板和腹板之間為填角焊或全熔透焊焊縫，焊接應(yīng)依據(jù)AWS D1．1、批準(zhǔn)的焊接程序以及業(yè)主技術(shù)規(guī)格書(shū)的要求進(jìn)行。組合梁的焊接順序請(qǐng)參考圖3為避免焊接變形等缺陷，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工情況調(diào)整焊接順序。

翼緣板與腹板的焊縫全部焊接完成以后，待工字梁的溫度自然降下來(lái)以后要切除弧板，然后對(duì)焊縫的焊接質(zhì)量及尺寸進(jìn)行檢查。本文所提到的組合工字梁，所有外觀檢查、尺寸公差均按照AWS D1．1．來(lái)驗(yàn)收，無(wú)損檢測(cè)按照API RP 2X驗(yàn)收，終檢合格的組合工字梁最終被應(yīng)用到海洋平臺(tái)組塊中。

圖3 組合梁的焊接順序

3 結(jié)語(yǔ)

組合工字梁在海洋平臺(tái)建造中，是搭建平臺(tái)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)構(gòu)件，按照經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的焊接工藝指導(dǎo)書(shū)焊接，正確的施工順序，有資質(zhì)的焊工焊接，有經(jīng)驗(yàn)的質(zhì)量檢測(cè)人員檢測(cè)，從而獲得合格的組合工字梁。

[1]ASTM．美國(guó)材料試驗(yàn)協(xié)會(huì),2004．

[2]AWS D1．1．美國(guó)鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范 ,2010．

TE95；TG142

A

1671-0711（2017）10（上）-0135-02