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浅谈海洋石油平台钢结构焊接质量控制

发表时间：2020/11/9 来源：《基层建设》2020年第21期作者：任宝雷

[导读] 摘要：海洋石油平台需要稳固的基础框架，钢结构焊接是保证海洋石油平台安全稳固的重要环节。

        海洋石油工程（青岛）有限公司/建造事业部/结构舾装作业部
        摘要：海洋石油平台需要稳固的基础框架，钢结构焊接是保证海洋石油平台安全稳固的重要环节。因此，要保证海洋石油平台钢结构的质量，则就必须做好质量控制，从钢结构焊接的工艺、技术、检验等方面进行科学的质量控制，使之为我国海洋开发战略发挥积极作用。
        关键词：海洋石油平台；钢结构；焊接
        引言
        由于陆地上的资源有限且开发过度，海洋资源类型众多且规模巨大，因此海洋资源开发就成为了我国的重要发展战略之一。其中，以中海油主导的海洋石油开采已经取得了一定的成效。然而在进行海洋石油开发，就需要建立海洋石油开采平台作为人员与设备在海洋石油开采作业的基础，故而进行海洋石油平台的钢结构质量控制是一项重要工作。只有实施科学全面的海上平台钢结构焊接质量控制，才能保证海洋石油开采工作安全高效运行，推动我国的海洋资源开发持续发展。
        一、海洋石油平台钢结构及其焊接的特点
        1.海洋石油平台钢结构
        海洋石油平台钢结构，是海洋石油开采平台的基本框架结构，其支撑着海洋石油开采人员、临时建筑及各类设备及管道。海洋的气候与海流变化莫测，只有稳固的海上平台钢结构，才能保证海洋石油开采的安全。
        2.海洋平台钢结构焊接的特点
        由于钢结构所处的环境与陆地上大不相同，因此相较于普通的钢结构焊接，海洋平台钢结构的焊接具有技术上的特殊要求：首先，在焊条选择上，所用的是碱性焊条，主要原因是碱性焊条具有较好的抗吸潮能力；其次，在焊接作业正式开始前，要对钢板进行合理预热，避免钢板在焊接时难以承受高温而产生裂缝，同时对钢板预热温度也要进行严格控制，具体控制温度范围为200℃到250℃。再次，对于焊接接头的热能也要进行控制，要求焊接接头处每平方厘米面积上吸收的热量为45KJ。在焊接完成后，要进行干板的热量处理，进行科学降温，以免钢板的强度发生问题。
        二、海洋石油平台钢结构焊接质量控制方法
        就当前而言，海洋平台钢结构焊接质量的控制方法众多，不同的方法的质量控制重点存在着差别，但即使这些方法各有千秋，都是以焊接过程为核心进行质量控制的。因此，焊接人员要控制好焊接过程中的各个要素，对焊条、焊接工艺与技术、热量处理及电压、电流等都要进行合理的控制，以保证海洋石油平台的质量。
        1.焊接材料的选择
        要保证所有用于焊接的材料都符合焊接及钢结构质量的要求，且要符合工艺及功能标准。具体而言，在焊接作业正式开始前，要对钢材、焊条等材质、型号、性能等进行检验，不但要检查材料的合格证及其他文件，还要通过实验的方式进行验证，即通过焊接试验检验焊接材料的质量，若焊接试验的结果存在问题，则要立即分析问题，更换材料。分割下斜要确保钢印转移，便于日后追踪。
        2.焊接的工艺与技术
        焊接的工艺与技术是海洋石油平台钢结构焊接的重点内容。按照焊接技术规范实施，必须满足程序，且要进行评定。在焊接过程中，相关人员要按照相关标准规范及海洋石油平台的功能、质量要求，严格执行，保证焊接的工艺与技术达标。
        3.焊接人员的管理
        在焊接相关材料不存在问题时，一般焊问题的产生，都与焊接人员的工艺技术能力及质量控制的思想观念具有直接的关系。因此，为了从人力这个不稳定的质量控制因素上保证海洋石油平台钢结构质量，相关建造企业就要对人员进行严管理。首先，在引进焊接人员时，要求其有较高的焊接技术，并且具有相关资质。同时，还要在正式焊接前，对焊接人员进行质量控制理念及焊接技术文件的培训，保证焊接人员具有极强的责任意识与高超的焊接技术手段。

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        4.焊接设备的养护
        “工欲善其事，必先利其器”。焊接设备是焊接工作的基础，只有良好运行的焊接设备，才能保证焊接工作的顺利进行。如果焊接设备运行不畅，不但使焊接工作出现各种问题，还使焊接人员的心理受到干扰，从而影响焊接工作。因此，在海洋石油平台钢结构焊接作业时，要定期展开对焊接设备维护与保养，保证设备的良好运行，为焊接作业提供便利条件。
        5.焊接工作的环境
        焊接工作需要在适宜的环境中进行，以此将环境因素对海洋平台钢结构焊接的质量影响降到最低。焊接要在正常天气下进行，要尽量避免在雨、雪、大风等天气中作业。另外，在正式的焊作业开始之前，焊接相关人员要先行进入焊接作业实施的位置进行气候的观测，掌握作业位置的气候条件，同时也要在焊接开始后监测不同时段的环境温、湿度，尽量选择在湿度较小的时段进行焊接，并采取一定的措施对焊接作业面的湿度进行适当控制。
        6.坡口组对的控制
        在海洋平台钢结构的焊接当中，钢结构主体以全熔透方式进行焊接，在其他较少部分则为半熔透，两者要按照相关要求进行，不可混淆。根据全熔透与半熔透的焊接特点，坡口处理的水平对焊接质量有着明显的影响。因此，在焊接之前，相关人员要对坡口位置的情况进行检查，在保证其符合要求后，再行焊接。焊接时，要根据坡口位置年的特点进行，着重对坡口根部的间隙进行焊接，以免漏焊，同时也要掌握好焊接后坡口的角度、厚度，保证坡口焊接完整、牢固。
        坡口的对组检验时，要着重从三个方面入手：一是坡口根部的间隙大小要适当，过大则填料不彻底，过小则电极难以进入；二是坡口角度要合理，过大则热量传导升高，导致焊接时间延长，过小则渗透困难；三是钝边厚度不可过大，亦不可过小，过大则不能焊透，过小则可能焊穿。
        三、海洋石油平台钢结构焊接质量检验方法
        1.外观的检验
        海洋石油平台钢结构焊接工作完成后，相关人员要立即展开焊接质量的检验。第一步进行的检验就是整个钢结构的外观检测。首先，按照图纸对钢结构的整体的连接、各部分的连接及细节上各钢板之间的连接、焊缝的角度、尺寸等进行面、线、点的全面检验，掌握钢结构中是否有焊接的漏点、错点。在对焊线检测时，要对每一段进行逐步检查，若发现焊线存在气孔，或者是有焊渣残留其中，则要及时向负责人汇报，并组织采取科学措施整改，使全部焊线完全符合焊接标准。
        2.无损检验
        即使钢结构上存在着细小的损伤，也可能由于受力的微妙变化发生钢结构的严重破坏，进而发生事故。因此，在焊接完成后，要对整个钢结构进行无损检验。伴随着科学技术的发展与应用，钢结构的检验有了更多的方法。其中，无损探伤既不破坏钢结构的性能，有可以实现全面高效的探伤，如超声波、射线等检验手段。这些技术不仅检验效率高，而且能够发现肉眼不可识别的微小损伤。
        3.检验结果的处理
        在对海洋石油平台钢结构及其焊接质量进行检验后，若发现其中存在问题，就要采取有效措施进行整改。按照钢结构施工标准，对存在问题的位置进行逐个处理。处理完成后，再次对钢结构探伤，如果没有损伤，则钢结构的焊接质量合格；若存在损伤，则要继续整改，直到不存在损伤为止。
        四、结语
        通过本文的具体分析，可见焊接对海洋石油平台结构的质量保障具有重要的作用。因此，要在焊接作业时选择高标准的焊接人员、采用高标准的焊接工艺和技术，并且要实施焊接质量的管理与监督，焊接完成后进行全面的检验工作，以此保证海上石油平台钢结构的稳固与安全，为我国海洋石油资源开采提供坚实的保障。
        参考文献
        [1]王政严.海洋石油平台钢结构焊接质量控制及检验研究[J].云南化工，2020，47(09):145-146+149.
        [2]张漫，丰军华. 剖析海洋平台钢结构的加工设计[J]. 工程技术与管理，2020，4(5).
        [3]王志超.焊接质量控制在海洋石油平台钢结构中的运用[J].化工设计通讯，2020，46(01):198+204.