崔國(guó)慶

摘 ?要：從自然資源部門公布的數(shù)據(jù)來(lái)看，我國(guó)海洋石油資源儲(chǔ)量豐富，隨著石油需求量的持續(xù)增加，各大石油公司投入大量資源，對(duì)海洋油氣資 源進(jìn)行開(kāi)發(fā)，以中海油為例，從2014年開(kāi)始，隨著海洋石油勘探、開(kāi)采技術(shù)的成熟，開(kāi)采成本的降低，其石油產(chǎn)量呈現(xiàn)出上升態(tài)勢(shì)，降低了我國(guó)石油對(duì) 外依賴程度?；谶@種實(shí)際，為保證能源安全，加大海洋石油平臺(tái)建設(shè)力度，對(duì)現(xiàn)有的平臺(tái)建設(shè)、施工工藝進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，旨在通過(guò)開(kāi)采平臺(tái)的打造， 提升石油資源供應(yīng)的穩(wěn)定性。本文對(duì)提高海洋石油平臺(tái)陸地建造鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：海洋石油平臺(tái);鋼結(jié)構(gòu)焊接;加工設(shè)計(jì);陸地建造;質(zhì)量管理

1 海洋石油平臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)分析

為確保海洋石油平臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)焊接工作的有序開(kāi)展，避免焊接質(zhì)量問(wèn) 題的發(fā)生，工程師在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、開(kāi)始焊接工作之前，需要系統(tǒng)分析 石油平臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，形成正確的觀念認(rèn)知，為后續(xù)焊接質(zhì)量管控提供 方向性引導(dǎo)。海洋石油平臺(tái)由于作業(yè)環(huán)境的特殊性，其鋼結(jié)構(gòu)必須具備極 高的強(qiáng)度，才能夠應(yīng)對(duì)海上大風(fēng)、潮汐等對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的破壞作用，保證鋼 結(jié)構(gòu)平臺(tái)使用壽命，降低整個(gè)海洋石油平臺(tái)的建設(shè)、維護(hù)成本。為達(dá)到這 一目標(biāo)，海洋石油平臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)在加工設(shè)計(jì)階段，選用相應(yīng)的鋼材規(guī)格、材 質(zhì)，優(yōu)化受力結(jié)構(gòu)，合理布局焊縫位置及數(shù)量，考慮相應(yīng)的坡口形式、焊 接工藝和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)在建造過(guò)程中，對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的焊接方法、管理舉 措也需要作出相應(yīng)的完善。海洋鋼結(jié)構(gòu)普遍采用焊接的方式，進(jìn)行必要組 件之間的連接。與其他鋼結(jié)構(gòu)相比，海洋石油平臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)，其鋼材的規(guī)格 尺寸更大、鋼材壁厚更厚，焊接工作的體量更為巨大。為提高焊接效率和 焊接質(zhì)量，目前地面卷管預(yù)制及板拼梁作業(yè)中的厚板焊接多采用埋弧焊接 工藝，裝配預(yù)制及總裝階段廣泛采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊接工藝，采用 100%MT以及100%UT檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，以保障焊接質(zhì)量要求。鑒于整個(gè)海洋石油 平臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)焊接作業(yè)占主導(dǎo)，因此在焊接過(guò)程中，需要開(kāi)展相關(guān)的焊接質(zhì) 量管理工作，以此來(lái)防范焊接質(zhì)量問(wèn)題的出現(xiàn)。

2 海洋石油平臺(tái)陸地建造鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量管理的意義

焊接作業(yè)作為海洋石油平臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)陸地建造的重要組成部分，其焊接 質(zhì)量，對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度以及使用壽命均會(huì)產(chǎn)生直接影響，因此需要重視焊 接質(zhì)量管理工作，積極引導(dǎo)觀念認(rèn)知的有效轉(zhuǎn)變。鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量管理工作 的開(kāi)展， ?是提升海洋石油平臺(tái)陸地建造鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目施工質(zhì)量的重要保障。從 過(guò)往經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，受到多種因素的影響，海洋石油平臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)在焊接中會(huì)出現(xiàn) 焊接質(zhì)量問(wèn)題，例如熔深或余高不足、焊縫存在氣孔、夾渣、裂紋等問(wèn)題， ?這無(wú)疑會(huì)影響海洋石油平臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度，加大母材損壞率，從而導(dǎo)致 海洋石油平臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)使用壽命的降低，增加了管理人員維修、養(yǎng)護(hù)的難度。 鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量管理在很大程度上能夠解決這些問(wèn)題，管理人員通過(guò)細(xì)致、 全面的管理手段，能夠?qū)附忧啊⒑附又?、焊接后存在的質(zhì)量問(wèn)題以及不規(guī) 范的焊接操作，實(shí)現(xiàn)快速發(fā)現(xiàn)與有效應(yīng)對(duì)，從而更好地提升鋼結(jié)構(gòu)焊接區(qū)域 的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，使得鋼結(jié)構(gòu)的平臺(tái)作用得到充分的發(fā)揮。

3 海洋石油平臺(tái)陸地建造鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量管理方法

3.1 ?設(shè)計(jì)階段有效規(guī)避

為防止因下料尺寸問(wèn)題導(dǎo)致坡口返工，致使焊道大于三次熱量輸入， ?需要在加工設(shè)計(jì)時(shí)，提前考慮好下料余量及裝配余量。一般來(lái)講，平口 立柱的公差要求0～+3mm ，斜拉筋接長(zhǎng)后長(zhǎng)度公差放到-2～+3mm。甲板框 架預(yù)制，根據(jù)拼接鋼板的板厚、焊接工藝以及長(zhǎng)度方向上的拼接焊縫的 數(shù)量，考慮合適的裝配余量，進(jìn)而確認(rèn)單根組合梁或成品H型鋼的下料余 量。在保證合理的材料利用率的前提下，通過(guò)優(yōu)化加工設(shè)計(jì)，盡可能的減 少構(gòu)件拼接，減少焊接作業(yè)量。拼接縫的設(shè)計(jì)需要滿足APIRP2A標(biāo)準(zhǔn)，其 中規(guī)定管類拼接縫滿足API2B第5.5節(jié)要求;型鋼類拼縫位置及數(shù)量取決于 型鋼在結(jié)構(gòu)整體中所起的作用，一般來(lái)說(shuō)相鄰拼接縫距離不得小于梁高的 兩倍或者1m，二者取最小值。為保證焊接質(zhì)量，避免焊縫重疊，還需要在 加設(shè)階段考慮足夠的焊接間隙，以保證焊接作業(yè)的無(wú)障礙進(jìn)行。以管節(jié)點(diǎn) 為例，為防止拉筋管腳印落在節(jié)點(diǎn)管的縱縫上，節(jié)點(diǎn)管縱縫需要轉(zhuǎn)開(kāi)至少 300mm或者至少90°。同時(shí)，保證相鄰兩個(gè)拉筋管焊趾間距 ≥ 50mm。

3.2 ?焊接材料的質(zhì)量管理

鋼結(jié)構(gòu)焊接之前，工程師需要認(rèn)真做好焊接材料的質(zhì)量管理工作。 ?具體來(lái)看，需要對(duì)鋼材規(guī)格、材質(zhì)以及特性等方面進(jìn)行細(xì)致的檢驗(yàn)，確保 鋼材不存在質(zhì)量缺陷。對(duì)于焊接過(guò)程中使用的各類耗材、焊材、保護(hù)氣體 等，管理人員則需要根據(jù)焊接技術(shù)交底規(guī)范，做好選型、檢驗(yàn)、存儲(chǔ)管 理、領(lǐng)用記錄等相關(guān)工作。

3.3 ?強(qiáng)化鋼結(jié)構(gòu)焊接過(guò)程質(zhì)量管理

基于海洋石油平臺(tái)陸地建造鋼結(jié)構(gòu)的特性，管理人員可以采取旁站 管理的方式，通過(guò)實(shí)時(shí)的定點(diǎn)監(jiān)管，強(qiáng)化監(jiān)督力度，提升管理人員的投入 度。例如在桿件下料階段，管理人員需要在作業(yè)前，對(duì)材質(zhì)選擇、單件圖 配備、劃線、桿件號(hào)及爐批號(hào)的轉(zhuǎn)移等方面抽查檢驗(yàn)。對(duì)已經(jīng)完成下料的 桿件尺寸做好復(fù)檢工作，通過(guò)二次核對(duì)，確保組對(duì)間隙的符合焊接要求。 在結(jié)構(gòu)組對(duì)過(guò)程中，可以重點(diǎn)觀察結(jié)構(gòu)點(diǎn)焊區(qū)域是否除銹、除濕、預(yù)熱以 及定位焊長(zhǎng)度是否滿足項(xiàng)目要求。焊接作業(yè)中的實(shí)時(shí)監(jiān)管，有效監(jiān)督焊前 預(yù)熱溫度是否達(dá)標(biāo)、層間溫度是否做到位、焊工資質(zhì)是否匹配，焊工對(duì)焊 接工藝是否充分理解等等。

3.4 ?認(rèn)真組織開(kāi)展焊接考試及培訓(xùn)工作

海洋石油平臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)焊接工作需要大量焊接人員的參與，因此焊接人 員的專業(yè)能力，對(duì)于焊接質(zhì)量有著直接影響?；谶@種認(rèn)知，在焊接質(zhì)量 管理工作開(kāi)展過(guò)程中，管理人員需要根據(jù)焊接人員的實(shí)際，結(jié)合海洋石油 平臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)焊接預(yù)制、安裝、焊接技術(shù)交底的項(xiàng)目要求，組織焊接人員進(jìn) 行實(shí)操培訓(xùn)并考試，持證上崗。通過(guò)培訓(xùn)，從多個(gè)方面出發(fā)，確保焊接技 術(shù)交底工作的順利完成，避免焊接過(guò)程中出現(xiàn)盲區(qū)，造成鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量 下降，引發(fā)系列焊接質(zhì)量問(wèn)題的發(fā)生。除了做好日常培訓(xùn)工作之外，對(duì)于 焊接人員的焊工資質(zhì)進(jìn)行審查，以保證焊接資質(zhì)和焊接作業(yè)的匹配。同時(shí) 開(kāi)展必要的績(jī)效考核工作，對(duì)焊接人員的焊接返修率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、評(píng)估。

3.5 ?做好防風(fēng)擋雨等相關(guān)舉措

海洋石油平臺(tái)陸地建造鋼結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，考慮整個(gè)施工周期相對(duì)較 長(zhǎng)，為減少外部環(huán)境對(duì)于焊接工作的影響，防范質(zhì)量問(wèn)題的出現(xiàn)。管理人 員需要認(rèn)真做好防風(fēng)擋雨舉措，有效解決海邊施工區(qū)域的大風(fēng)、潮濕問(wèn) 題。具體來(lái)看，可利用腳手架、三防帆布搭建可移動(dòng)擋風(fēng)棚，降低大風(fēng)和 潮濕環(huán)境對(duì)于焊接作業(yè)的影響，為焊接質(zhì)量的保障、減少焊接缺陷創(chuàng)造有 利條件。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，海洋石油平臺(tái)陸地建造鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量管理對(duì)于整個(gè)平 臺(tái)建設(shè)的成效有著深遠(yuǎn)影響。為減少焊接質(zhì)量問(wèn)題的出現(xiàn)機(jī)率，保證鋼結(jié) 構(gòu)整體強(qiáng)度，文章從實(shí)際出發(fā)，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量管理方法進(jìn)行了深入探 討，逐步理順焊接質(zhì)量管理流程，形成成熟高效的海洋石油平臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)焊 接質(zhì)量管控機(jī)制。

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