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。
圖1
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。
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)。
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
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