海洋石油平臺鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量控制及檢驗研究

王政嚴(yán)

（海洋石油工程 （青島）有限公司，山東 青島 266520）

1 平臺鋼結(jié)構(gòu)的焊接特點

對海洋石油平臺來說，在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)焊接的時候，通常主要采用低氫以及超低氫型堿性焊條。通過對焊接板展開預(yù)熱，使其溫度滿足工藝要求，防止有熱裂出現(xiàn)。對焊接熱量同樣需要予以控制，以確保接頭本身有著更強的韌性。

由于海上平臺負(fù)責(zé)多方面工作，因此對質(zhì)量有著非常高的要求。所有焊接工作必須參照規(guī)定要求展開。在工作結(jié)束之后，機(jī)構(gòu)內(nèi)部的多個管節(jié)點會有一定的殘余熱應(yīng)力存在，需要采取熱處理的方式，能夠大幅度降低其帶來的負(fù)面影響，提升平臺的穩(wěn)定性。

2 平臺鋼結(jié)構(gòu)焊接的質(zhì)量控制

2.1 質(zhì)量控制的關(guān)鍵核心

基于上文可知，鋼結(jié)構(gòu)平臺基本上主要由堿性焊條組合而成。因此工作人員必須對焊條進(jìn)行全面檢測，包括自身的堅固程度以及完整性水平。同時還要保證焊條的質(zhì)量水平，以防在受潮之后，失去了應(yīng)有的效能，因此相關(guān)儲存工作自然不能有所忽視。如果平臺在使用之后，發(fā)現(xiàn)問題主要以焊接缺陷為主，基本上能斷定為操作有誤。所以，施工企業(yè)則需要提升人員的整體水平，讓其根據(jù)相關(guān)要求進(jìn)行施工。另外，在進(jìn)行焊接的過程中，無論是速度、電壓還是電流水平，都要進(jìn)行有效控制。

2.2 質(zhì)量控制的具體方法

從當(dāng)前情況來看，在進(jìn)行海洋石油平臺鋼結(jié)構(gòu)焊接的過程中，具體質(zhì)量控制的方法有很多種，每一類的實際側(cè)重點也都有著一定區(qū)別。但全部都以焊接為核心而展開，因此能夠全部算作為焊接元素質(zhì)量控制法。為了能夠提升焊接的實際水平，針對現(xiàn)有的焊接過程進(jìn)行全面監(jiān)控，認(rèn)真管理，針對所有和焊接質(zhì)量存在的基本因素，都要采取針對性措施進(jìn)行有效控制。具體來說，主要包括七個方面。

1）焊接母材。所有應(yīng)用的焊接母材，其質(zhì)量必須滿足項目的要求，同時還要達(dá)到客戶規(guī)格技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在開展質(zhì)量檢查工作的時候，理應(yīng)對鋼材本身進(jìn)行詳細(xì)分析，了解其各項數(shù)據(jù)是否達(dá)到了規(guī)定水平。在分割下斜之后，還要保證鋼印完成了轉(zhuǎn)移工作，促使后續(xù)可以更好地展開追蹤工作。需要注意的是，在焊接正式開始前，應(yīng)當(dāng)對焊接母材進(jìn)行仔細(xì)查看，把握其正確性。

2）焊接工藝。所有焊接工作都需要參照規(guī)定的評定 （PQR）焊接程序 （WPS）。在現(xiàn)有的焊接工藝之中，對預(yù)熱溫度、焊材、電流、電壓以及焊接方位等信息資料予以明確。而在實際焊接的時候，所有操作都需要滿足規(guī)定要求。

3）焊材。在進(jìn)行焊材選擇的時候，必須保證其已經(jīng)滿足了試驗評定要求，還要做好保管工作，合理展開領(lǐng)用以及回收，同時還要定期對早期的工作記錄展開詳細(xì)查閱，以防出現(xiàn)錯誤選擇焊材的情況，或者部分焊材本身有所受損。

4）焊接人員。焊接缺陷的產(chǎn)生，通常都是和焊接人員自身的操作能力之間有著非常大的關(guān)系。所以，為了提升其專業(yè)水平，企業(yè)理應(yīng)對此有所重視，通過多種不同的方式，盡可能提升工人自身的資質(zhì)水平。不僅如此，在進(jìn)行焊工選擇的時候，還需要在內(nèi)部單獨設(shè)置培養(yǎng)機(jī)制，促使其技術(shù)水平得到提高的同時，還能具備優(yōu)良的責(zé)任心。

5）焊接設(shè)備。焊接設(shè)備是所有焊工進(jìn)行正常工作時應(yīng)用的基本工具，將會直接影響焊接的實際質(zhì)量。如果員工應(yīng)用的設(shè)備存在質(zhì)量問題，即便員工自身的技術(shù)水平再高，在進(jìn)行工作的時候，仍然會有諸多問題產(chǎn)生。所以，在實際進(jìn)行石油平臺焊接的時候，理應(yīng)定期進(jìn)行設(shè)備的檢修工作，并予以全面保養(yǎng)，進(jìn)而提升設(shè)備的安全性，促使其運行質(zhì)量得到提高。

6）工作環(huán)境。通常而言，焊接工作對外部環(huán)境條件的要求十分特殊，最好不要在雨雪天氣時進(jìn)行施工。此外，在施工項目正式開始之前，員工還要深入到場地之中，認(rèn)真把握場地自身的濕度條件以及溫度條件，以防由于溫度過高或者水汽含量過多，導(dǎo)致質(zhì)量水平大幅度下滑。

7）坡口組對控制。在鋼結(jié)構(gòu)之中，其主體部分的焊接工作最為常用的方式就是全熔透，少數(shù)采用的是半熔透。所以，坡口位置的處理效果將會對焊接的質(zhì)量造成直接影響。焊前，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)提前檢查坡口位置，把握其實際狀況，以此保證其能夠達(dá)到規(guī)定的焊接標(biāo)準(zhǔn)。在施工的時候，工作重心更多集中在根部間隙、坡口角度以及鈍邊厚度等。

2.3 鋼結(jié)構(gòu)的組對檢驗

1）尺寸檢查。在對石油平臺的鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面檢查的時候，最為常用的方法便是圖紙對比，并以此為基礎(chǔ)，逐步完成復(fù)核。在核對的時候，理應(yīng)將注意力更多放在卷管部分，包括厚度、直線度及橢圓度。而在進(jìn)行定位尺寸核查的過程中，應(yīng)當(dāng)參照圖紙內(nèi)容的要求，對現(xiàn)階段的定位狀況予以復(fù)核，如卷管接長縱縫被交位置的測量，吊點和支管的實際分布是否足夠合理，是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。直到全部達(dá)標(biāo)之后，才能保證整體質(zhì)量。

2）坡口情況檢查。對鋼結(jié)構(gòu)焊接來說，焊接工作將會直接貫穿鋼結(jié)構(gòu)自身的主體部分，因此極為重要。在對構(gòu)件焊接之前，技術(shù)人員需要認(rèn)真把握坡口位置的實際情況，保證其能夠達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)要求，具體包括間隙、角度、預(yù)熱溫度以及焊接材料等。在實際施工的時候，理應(yīng)在場地之內(nèi)將具體標(biāo)準(zhǔn)黏貼出來。

在實際焊接的時候，理應(yīng)注重三個方面。其一是根部間隙。既不能太大，也不能太小。如果太大，可能無法正常完成填料工作；而如果太小，則電極可能無法進(jìn)入。其二是角度。如果邊坡太大，會使得傳熱量也隨之提升，延長了焊接時間，降低了效率；而如果坡口角度過小，則滲透難度會有所增加，使得穩(wěn)定性下滑。其三是鈍邊厚度。如果厚度太大，無法有效完成穿透；如果太小，則容易出現(xiàn)焊穿的情況。所以，每一項工作都不能有所忽視，必須參照規(guī)定要求進(jìn)行處理，以防有誤差產(chǎn)生。

3）焊接預(yù)熱狀況的監(jiān)測。在焊接工作之中，預(yù)熱一直都是一項非常重要的基礎(chǔ)工序。依靠合理預(yù)熱的方式，能夠大幅度降低接頭焊后的冷卻速度，以防會有淬硬組織產(chǎn)生，使得焊接應(yīng)力有所下降，甚至產(chǎn)生變形。如果部分位置自身的焊接性能較差，通過預(yù)熱的形式，能夠有效避免缺陷出現(xiàn)。尤其是坡口的焊接工作，質(zhì)量控制更是需要注重預(yù)熱溫度的檢查以及具體應(yīng)用的方式。

2.4 焊接工程的監(jiān)控

在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)焊接的時候，工作人員需要從多個層面入手，對整個工程展開檢查，包括實施水平、施工情況以及高強鋼處理等。

首先是實施水平。所有員工應(yīng)用的焊接模式都要滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。在進(jìn)行檢查的時候，主要把握其是否出現(xiàn)了違規(guī)操作。如果發(fā)現(xiàn)有違規(guī)情況存在，應(yīng)當(dāng)及時采取措施予以制止，并對其進(jìn)行相應(yīng)的懲罰。

其次是施工情況。重點部分在于主吊點板和環(huán)板本身的基本結(jié)構(gòu)。由于這些都屬于重點結(jié)構(gòu)，因此通常會采取多道焊接的方式。在實際檢查時，理應(yīng)應(yīng)用鉗形電流表和測溫槍，逐步把握焊接電流和電壓的參數(shù)，并將所有數(shù)據(jù)記錄下來。通過和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定予以對比，了解其實際水平。之后再采取針對性控制措施，從而能夠大幅度降低焊縫位置的冷卻速度，并使得熱輸入量能夠有所減少，進(jìn)而使得焊縫組織的性能水平可以達(dá)到更高程度。

再者是高強鋼處理。如果在焊接工作全部結(jié)束之后，應(yīng)當(dāng)立刻采取焊后保溫措施，使得冷卻速度逐步減緩。同時還要通過WPS，對保溫溫度以及時間進(jìn)行監(jiān)控。之所以進(jìn)行焊后熱處理的方式，主要目的就是為了將殘余的應(yīng)力全部消除干凈，促使擴(kuò)散氫能夠在現(xiàn)有的時間內(nèi)快速散掉，降低冷裂紋產(chǎn)生的概率。對消氫處理工作來說，通常需要在焊接工作結(jié)束后迅速展開，特別是高強鋼，實際散氫量會伴隨時間的不斷增長，而產(chǎn)生一定的變化。在焊接結(jié)束24～72h，整體散發(fā)量將會趨于穩(wěn)定，不會出現(xiàn)明顯的改變，此時就不再需要采取消氫處理的方式。

3 平臺鋼結(jié)構(gòu)的檢驗?zāi)Ｊ?/h2>

3.1 外觀檢驗

在焊接工作全部結(jié)束之后，應(yīng)開展檢驗活動。首要工序便是對外觀檢驗，也就是對現(xiàn)階段的焊接模式展開仔細(xì)檢查。如果發(fā)現(xiàn)有任何細(xì)節(jié)部分的處理不到位，都要采取合理措施進(jìn)行調(diào)整，以此能夠有效增強焊接水平。在檢驗時，檢驗人員需要先對焊縫自身的余高予以檢測，通常來說，不能超過3mm，而且不能低于母材的高度。應(yīng)用的工具主要為焊縫檢測尺。其次，需要根據(jù)現(xiàn)有的施工圖紙，針對焊角進(jìn)行全面檢查，以防角度部分出現(xiàn)了一定程度的偏差，對后期施工造成直接影響。再者，對已經(jīng)完成打磨的焊道也要展開深入檢查，具體范圍包括表面位置有沒有小氣孔、焊渣是否有任何殘留以及表面位置有沒有裂縫。但凡發(fā)現(xiàn)了這些問題，焊接人員都要及時采取針對性措施予以優(yōu)化，促使其逐步達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而促使整個鋼平臺結(jié)構(gòu)有著更高的安全性水平，同時穩(wěn)定性也能達(dá)到更高層次。

3.2 無損檢驗

當(dāng)焊縫的外觀達(dá)到規(guī)定水平，此時便需要對焊縫本身展開無損檢驗。從其情況來看，NDT檢驗分為，磁粉檢驗、超聲波檢驗、滲透檢驗以及射線檢驗。依靠這一方式，可以有效找到一些原本無法依靠肉眼找到的問題，并投入到后續(xù)的返修工作之中。

3.3 返修

在完成無損檢驗之后，發(fā)現(xiàn)當(dāng)前焊縫存在一定的問題，此時就需要采取返修的措施。工作人員需要參照規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用對應(yīng)程序逐步展開。在返修結(jié)束之后，要再進(jìn)行無損檢驗，如果仍然有問題，還要重新處理達(dá)到了規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)之后，才能算作為質(zhì)量達(dá)標(biāo)。一般項目對返修要求超過2次，將對桿件進(jìn)行報廢處理。

3.4 新型技術(shù)的全面應(yīng)用

在近些年之中，由于我國整體經(jīng)濟(jì)水平的快速增長，鋼結(jié)構(gòu)檢驗工作的相關(guān)技術(shù)也有了較大進(jìn)步，許多新型技術(shù)都逐步得到了應(yīng)用，包括超聲檢驗、滲透檢驗、射線檢驗以及磁粉探傷等。這其中，應(yīng)用效果最好的便是無損探傷，主要因為其最大特點便是無損，所以在實際應(yīng)用時，不會對鋼結(jié)構(gòu)帶來任何傷害。尤其是一些關(guān)鍵的鋼體，但凡有任何損傷，都會對之后的正常使用造成干擾。而在使用了這一技術(shù)之后，可以有效把握探傷的精準(zhǔn)性，優(yōu)化流程檢測方式，進(jìn)而將誤差出現(xiàn)的概率降至最低。

4 結(jié)語

綜上所述，海洋石油平臺鋼結(jié)構(gòu)對于焊接的基本工藝有著非常高的要求，整體質(zhì)量將會直接影響安全性水平。所以，相關(guān)人員理應(yīng)對此予以重視，通過合理的措施，對其不斷調(diào)整，進(jìn)而能夠有效提升整體質(zhì)量，為之后工作的開展提供幫助。