海洋石油平台钢结构焊接质量控制与检验方法研究
2019-12-20屈刚王胜来刘斌池福源李森
屈刚 王胜来 刘斌 池福源 李森
海洋工程技术服务分公司 天津 300452
1 海洋石油平台钢结构的焊接特点
由于海上石油平台的特殊性,其钢结构焊接不同于一般的钢焊接工作,具有自己的焊接特点。首先,在电极材料的选择上,一般采用低氢或超低氢碱性电极。其次,焊接前必须对钢板进行预热,防止焊接过程中钢板开裂。据说预热温度需要控制在200-250℃左右。最后,焊接过程中还有一个参数叫做热输入值,它是保证每个焊接接头具有良好韧性的重要保证。一般需要控制在45KJ/cm。整个焊接工作完成后,应及时有效地处理残余热应力,避免影响石油平台结构的安全稳定。总之,海上石油平台钢结构焊接必须严格按照国家有关安全标准进行。
2 海洋石油平台钢结构的组对检验
2.1 尺寸核对
海上石油平台钢结构焊接作业前,必须对钢结构的相关尺寸进行准确的测量和校核。一般来说,检查钢结构材料尺寸最直接的方法是检查施工图。在具体检查过程中,需要对钢卷的厚度和内径进行重点检查,并检查材料的分布位置,以保证钢结构的质量。
2.2 坡口情况检验
在钢结构的焊接过程中,坡口的焊接贯穿整个钢结构的主体,是一个非常重要的环节。在焊接工艺的选择上,坡口的焊接一般采用全熔透焊接。钢结构本体焊接前,技术人员必须准确检查坡口的实际情况,确保其符合相关焊接标准。所谓焊接标准和要求具体包括许多方面,如槽的角度、钢板的预热温度、所用的焊接材料等。在实际施工过程中,有必要在施工现场张贴相应的焊接标准和要求进行检查。在进行坡口焊接时,要特别注意以下几点:第一,根部间隙。保证间隙大小不能过大或过小,过大的间隙不能填充焊料,过小的电极不能进入;第二,槽角。边坡过大,传热过大,焊接时间延长,效率降低,边坡过小,根部不易渗透,大大降低了钢结构的稳定性;第三,钝边的厚度。钝边过厚,不易穿透;如果太薄,很容易焊接。因此,焊接技术人员必须严格按照焊接质量控制要求进行实际操作,避免焊接误差,影响钢结构的整体质量。
2.3 坡口预热状况的监测
预热对海上石油平台钢结构的焊接质量有重要影响。由于接头焊接后的冷却速度和变形,可以通过预热来合理控制。预热后不出现硬化结构。一些钢结构刚度较高,焊接性能较差,容易产生冷裂纹。因此,为保证钢结构的焊接质量,需要进行预热。因此,坡口预热温度和预热方法是焊接工作中非常重要的一部分。槽的预热温度和预热方式一般有以下要求:(1)预热后,应保证主体结构厚板和高强钢的预热温度为110℃;(2)采用电阻加热片作为主要预热方式;(3)从预热温度最终测量开始,使用红外测温枪时,红点的命中位置不能直接对着凹槽,且应在凹槽周围75mm以内。
2.4 外观检验
焊接工作完成后,最初的检查过程是焊接的目视检查。外观检查将对钢结构焊接作业进行总体质量检查,修改和改善一些细部焊接细节,进一步提高整体焊接质量。具体检查过程中,检查员首先要测定焊接剩余高度,测定工具为焊接检验尺。然后,实际对焊接角度的测量,可以通过对焊接施工图的正确测量和校核,防止发生角度偏差,可以防止总施工效果。检测范围主要包括焊接表面是否存在小的气孔,是否存在剩余的焊珠,以及焊接表面是否存在。发现这些问题,如有小裂缝等,相关焊接技术人员立即符合原焊接标准和要求,保证全海石油平台钢结构的安全。
3 海洋石油平台钢结构焊接质量控制
3.1 焊接工作环境
焊接工作对施工环境有独特的要求,在风雨交加的情况下尽量避免施工。施工前,要仔细了解施工现场的温湿度,避免高温和水汽对焊接质量的影响。
3.2 焊接设备
焊接设备是焊工工作的工具,对焊接质量有很大的影响。在缺乏一套良好的焊接设备的情况下,即使焊接工人的焊接技术熟练,也很容易产生焊接缺陷。因此,在海上石油平台焊接过程中,应定期对焊接设备进行检查和维护,确保焊接设备安全、良好地工作。
3.3 焊接人员
焊接缺陷的形成与焊接人员的操作有很大关系。因此,保证焊接人员的专业素质,加强焊接工人的资格管理显得尤为重要。此外,公司在严格选拔焊工的同时,还应建立一系列的培训和教育机制,提高焊工的技术水平和责任。
3.4 焊材
必须从检测的焊接耗材中选择焊接耗材,并特别注意耗材的储存、使用和回收,并定期检查相应记录,避免耗材或耗材的误用。
3.5 焊接工艺
所有焊接工作必须根据焊接程序(WPS)通过测试评估(PQR)。焊接过程中规定了预热温度、焊接耗材、电流、电压、焊接方向等相关信息。在实际焊接过程中,必须严格执行焊接工艺要求。
3.6 坡口组对控制
在海洋石油平台钢结构中,主要结构采用全熔透或半熔接焊接。因此,坡口的处理直接影响焊接质量。主体焊接前,技术人员必须了解坡口的实际情况。进行准确检查,确保符合相关焊接标准。在实际施工过程中,主要控制根部间隙、坡口角度、钝边厚度等关键点。
4 结语
与其他石油平台相比,海上石油平台建在海上,长期以来一直受到海水的冲击。在这样的深海环境下,只有提高平台结构的质量才能保证海上石油开发人员的安全。因此,加强海上石油平台钢结构焊接质量控制十分重要。随着我国社会经济的不断发展,钢结构焊接技术也在不断完善。相信海上石油平台将会变得越来越专业。