焊接和檢驗在海洋平臺鋼結(jié)構(gòu)的運用

李楠，楊濤，熊奇，薛偉航

（1.海洋石油工程股份有限公司，天津 300452；2．海洋石油工程（青島）有限公司，山東 青島 266520）

海洋平臺鋼結(jié)構(gòu)大都在海上完成施工。與正常施工相比，海洋平臺的工作環(huán)境極為艱苦，外界多種因素極易對鋼結(jié)構(gòu)造成影響，鋼結(jié)構(gòu)除了要承受自身工作的負(fù)重，還要承受海上多種風(fēng)浪等自然因素而產(chǎn)生的負(fù)重。與此同時，由于海水中的含鹽量較多，對鋼結(jié)構(gòu)也有一定的腐蝕作用。所以，在實施構(gòu)造海洋平臺鋼結(jié)構(gòu)的過程中，必須要嚴(yán)格依照相關(guān)規(guī)定對其進(jìn)行施工，在此過程中，必須要加大對焊接質(zhì)量的關(guān)注程度，并對其進(jìn)行反復(fù)檢驗，進(jìn)而為后續(xù)工作提供更好的保障。

1 焊接在海洋平臺鋼結(jié)構(gòu)中的特點

由于海洋平臺的工作環(huán)境相對特殊，因此，與一般的鋼結(jié)構(gòu)相比，海洋平臺鋼結(jié)構(gòu)在設(shè)計中也有所不同，對焊接的綜合性能要求極高，且對鋼材自身的要求偏高。一般情況下，在次要結(jié)構(gòu)中的低碳鋼，其所用的鋼材結(jié)構(gòu)為熱軋及正火高強度鋼、低碳調(diào)質(zhì)高強度鋼。為了更好的發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)自身的作用，對鋼結(jié)構(gòu)中所要應(yīng)用的鋼材化學(xué)成分及性能都有著明確要求，其中所使用的板材大都應(yīng)用于管材卷制、組合梁焊接中，在對其進(jìn)行焊接過程中所要求的焊接質(zhì)量較高，必須依照相關(guān)規(guī)定嚴(yán)格執(zhí)行。在相關(guān)焊接工作完成后，鋼結(jié)構(gòu)中較多的關(guān)節(jié)點及關(guān)鍵部位仍會存在或多或少的剩余熱應(yīng)力，必須要對存在熱應(yīng)力的位置進(jìn)行熱處理，進(jìn)而降低熱應(yīng)力對平臺穩(wěn)定性的影響程度。

2 焊接質(zhì)量控制及檢驗在海洋平臺鋼結(jié)構(gòu)的運用

2.1 海洋平臺鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量控制

在焊接海洋平臺鋼結(jié)構(gòu)的過程中，或多或少都會出現(xiàn)一些問題，這些問題直接影響了鋼結(jié)構(gòu)的最終穩(wěn)定性。同時，這些缺陷還會對鋼結(jié)構(gòu)的使用壽命有明顯的負(fù)面作用，除了會給石油生產(chǎn)企業(yè)帶來不可估計的經(jīng)濟損失外，還會威脅著平臺上工作人員的生命安全、工作安全。所以在海洋平臺鋼結(jié)構(gòu)的焊接過程中，對其進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制相當(dāng)必要。在海洋平臺鋼結(jié)構(gòu)焊接過程中，詳細(xì)的有效控制方式具體包括以下幾個方面。

（1）鋼結(jié)構(gòu)中所要使用的搭建材料質(zhì)量必須符合相關(guān)要求。在焊接海洋平臺鋼結(jié)構(gòu)前，必須要仔細(xì)檢查搭建材料自身的完整性及牢固性，在保證材料確實達(dá)到相關(guān)質(zhì)量要求后，再實施焊接。在此過程中，應(yīng)嚴(yán)格把控焊條等鋼結(jié)構(gòu)中所需多種材料的進(jìn)貨途徑，確保其使用的所有焊接材料的自身質(zhì)量，進(jìn)而更好的保證海洋平臺鋼結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量。

（2）要盡可能減少焊接過程中出現(xiàn)失誤操作的次數(shù)。在鋼結(jié)構(gòu)焊接中，焊接人員在操作過程中的精準(zhǔn)程度將極大影響著鋼結(jié)構(gòu)焊接的最終效果。因此，在進(jìn)行焊接等過程中，必須要對焊接人員的焊接資質(zhì)進(jìn)行專業(yè)考核，在考核合格后，才能讓其進(jìn)行操作，進(jìn)而確保焊接人員的專業(yè)素質(zhì)，提升焊接人員自身的管理資質(zhì)。此外，管理機構(gòu)還應(yīng)在選拔完成后，定期組織專業(yè)培訓(xùn)，并建立相應(yīng)制度，進(jìn)而更好的提升焊接人員的專業(yè)知識和個人素養(yǎng)。

（3）應(yīng)對焊接設(shè)備的質(zhì)量進(jìn)行檢查。在進(jìn)行焊接前，施工人員必須要對焊接中可能用到的設(shè)備及工具進(jìn)行檢查整理，設(shè)備的有效性決定了焊接完成后的最終質(zhì)量。在焊接過程中，如果焊接設(shè)備的質(zhì)量不過關(guān)，那么無論工作人員的焊接技術(shù)多么專業(yè)，最終都會影響到焊接的整體質(zhì)量，進(jìn)而形成焊接缺陷。所以，在實施海洋平臺的焊接過程中，必須要對其進(jìn)行詳細(xì)檢查。此外，在日常工作過程中，也應(yīng)對焊接中所需的設(shè)備進(jìn)行定時檢修，保證各設(shè)備的完好性能，進(jìn)而加快焊接進(jìn)程，實現(xiàn)良好的經(jīng)濟效益。

（4）要加大焊接條防潮的關(guān)注程度。在焊接工作中，焊接條是應(yīng)用較為廣泛的材料之一。由于焊接條本身的性質(zhì)較為特殊，一旦周圍環(huán)境處于潮濕狀態(tài)，極易導(dǎo)致其受潮進(jìn)而失去應(yīng)有的效果。因此，在存儲焊接條的過程中，必須要加大對防水防潮的關(guān)注程度，最大程度地減少因防潮而出現(xiàn)的焊接條質(zhì)量受損的情況，減少施工成本，進(jìn)而實現(xiàn)最初效益。

（5）焊接施工對周圍環(huán)境有特殊的要求。因此在實施焊接的過程中，應(yīng)最大程度避免在雷雨天進(jìn)行工作。此外，在正式進(jìn)行焊接前，應(yīng)明確掌握了解實際焊接場地中的溫度及濕度，進(jìn)而減少高溫及水汽對鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量產(chǎn)生的負(fù)面影響。

（6）在焊接過程中必須要合理控制電流、電壓，避免損壞焊接的最終效果。在焊接完成后，應(yīng)及時對焊接口實施熱處理，進(jìn)而有效減少出現(xiàn)裂縫的概率。

2.2 焊接質(zhì)量檢驗

在對焊接進(jìn)行質(zhì)量檢驗時，主要是以項目規(guī)范、規(guī)格書、設(shè)計圖紙等為依據(jù)，對焊接設(shè)備的運行狀態(tài)、焊材質(zhì)量、坡口詳細(xì)情況、坡口附近清潔及預(yù)熱溫度等情況進(jìn)行檢查。

首先是材料檢驗。材料檢驗主要涉及材料的具體數(shù)量、相關(guān)證書、實際尺寸等進(jìn)行相關(guān)檢驗，其主要是將平臺規(guī)劃、設(shè)計及建造的相關(guān)規(guī)定作為基本要求，在對其進(jìn)行施工過程中，應(yīng)對原材料實施切割下料。此外，也應(yīng)注意對原材料的實際材質(zhì)信息等進(jìn)行收集整理，可利用鋼印的形式來實現(xiàn)轉(zhuǎn)移，進(jìn)而確保材料的跟蹤方向，對各材料的來源可及時把握。

其次是外觀檢驗。外觀檢驗可簡單分為3個階段。

①在焊接前進(jìn)行檢驗。在焊接前以項目技術(shù)規(guī)格書作為檢驗標(biāo)準(zhǔn)，對焊接過程中所要用到的多種設(shè)備及其詳細(xì)尺寸等進(jìn)行詳細(xì)檢查，在此過程中，應(yīng)配合施工圖紙對鋼結(jié)構(gòu)的尺寸進(jìn)行核對檢查，并控制好制作尺寸，進(jìn)而更好的保障工程質(zhì)量。

②在焊接過程中的檢驗。焊接檢驗是對焊接過程中的各項參數(shù)進(jìn)行對比，其檢驗的內(nèi)容主要有層間溫度、清潔度及焊接順序等。

③在焊接完成后，對其進(jìn)行檢驗。在此階段中，主要是依照項目要求及設(shè)計圖紙對焊接的長度、質(zhì)量等進(jìn)行檢驗，尤其是焊接的尺寸及外觀，應(yīng)務(wù)必控制好尺寸，進(jìn)而為鋼結(jié)構(gòu)焊接得正確提供保障。

最后是無損檢驗。現(xiàn)階段下，超聲波檢驗、照相檢驗等是較為常見的無損檢驗的方式。而就海洋平臺鋼結(jié)構(gòu)來說，在實施無損檢驗過程中必須要依靠相應(yīng)的比例進(jìn)行檢驗，而對于焊接的關(guān)鍵部分應(yīng)采取無任何損害的檢驗標(biāo)準(zhǔn)，最大程度避免因為檢驗而對鋼結(jié)構(gòu)造成的破壞，進(jìn)而為鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量提供更好的保障。這也是現(xiàn)階段在海洋平臺中較為常用的檢驗方式。隨著海洋平臺的逐漸增多，無損檢驗在海洋平臺鋼結(jié)構(gòu)焊接檢驗中顯得愈加重要。

3 結(jié)語

由于海洋平臺工作環(huán)境的特殊性，其修建的最終質(zhì)量對平臺工作人員的生活與工作安全都有著直接影響，所以，在焊接海洋平臺鋼結(jié)構(gòu)時，必須要嚴(yán)格依照相關(guān)規(guī)定要求進(jìn)行施工。此外，還要定期對焊接質(zhì)量進(jìn)行反復(fù)檢驗，進(jìn)而更好的提升平臺鋼結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量。在進(jìn)行焊接的過程中，必須要加強建設(shè)監(jiān)督制度，對各焊接環(huán)節(jié)都要進(jìn)行準(zhǔn)確檢查，確保鋼結(jié)構(gòu)焊接的牢固性，在對其進(jìn)行檢驗的過程中可將無損及外觀檢驗進(jìn)行結(jié)合，進(jìn)而更好的為焊接工程的整體質(zhì)量提供保障。

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