海洋石油平臺組合梁預制淺析

景迪

（海洋石油工程股份有限公司，山東 青島 266520）

海洋石油平臺組合梁預制淺析

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。本文簡述了某海洋石油平臺項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性能、經(jīng)濟性能和使用性能，在工廠廠房、海洋石油平臺組塊、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；鋼板切割

組合工字梁是海洋鋼結(jié)構(gòu)平臺的重要組成部分。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)過焊接而組合到一起。

1 施工流程圖（圖1）

圖1

2 施工步驟

2.1 鋼板下料

鋼板在劃線前應(yīng)對鋼板進行防腐的預處理，鋼板噴砂、涂漆應(yīng)符合有關(guān)項目規(guī)格書及標準的要求。確認鋼板類型、材質(zhì)等級和爐批號，如有特殊性能要求，鋼材要特別注明，如帶Z向性能。根據(jù)組合梁預制方案中組合梁單件圖的尺寸以及劃線方案，進行劃線。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)標準進行檢查，鋼板切割下料的同時切割腹板、翼緣板接口坡口。鋼板切割前、切割后均應(yīng)按照單件圖進行尺寸檢查，確保組合梁的尺寸沒有問題。

2.2 板的拼接

組合梁上所有拼縫應(yīng)符合技術(shù)規(guī)格書及有關(guān)標準規(guī)范的要求，焊接工藝指導書應(yīng)在施工車間張貼。點焊前按照批準的焊接工藝的要求使用烤把或需要的時候用電加熱盤對母材進行預熱，同時要保證點焊過程中母材的溫度。在組對板時，應(yīng)使用合適的工具，調(diào)整拼縫的根部間隙和錯皮，然后點焊固定；點焊焊縫長度應(yīng)不小于75mm，并具有足夠長度以達到強度要求，且需要有資質(zhì)的焊工按照焊接程序和規(guī)格書的要求進行施焊。組對完成后，應(yīng)由有資格的人員依據(jù)AWS D1．1、API RP 2A以及相關(guān)的焊接程序要求進行檢驗。

圖2 腹板與翼緣板點焊

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，其長度為100mm。翼緣板和腹板的對接焊采用全融透坡口的形式，以保證拼接縫的焊縫強度，具體的坡口深度角度及坡口間隙等，應(yīng)按照項目批準的焊接工藝施工。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。對腹板與腹板、翼緣板與翼緣板的拼接檢驗應(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)格書要求，由有資格的人員進行檢驗。進行組合梁組對前，施工人員應(yīng)對拼接的腹板、翼緣板進行自檢，然后質(zhì)量檢驗部門進行最終檢驗。通常情況下，腹板拼接縫、翼緣板接縫應(yīng)在組合梁組對前進行無損檢測（NDE）。

2.3 組合梁的組對

在組對H型鋼時，把型鋼的腹板和翼緣板放到型鋼組對機組對。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書在點焊前進行預熱并在點焊過程中保持預熱溫度。圖2為腹板與翼緣板點焊。

點焊焊縫應(yīng)符合有關(guān)焊接程序的要求，并由有資格的焊工進行，點焊焊縫應(yīng)有足夠長度以滿足強度要求。點焊完成后，應(yīng)依據(jù)AWS D1．1， AP I RP2A以及批準的焊接程序、業(yè)主的焊接規(guī)格書進行自檢。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)焊接工藝指導書用烤把預熱。使用型鋼焊接胎架，用埋弧自動焊（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、批準的焊接程序以及業(yè)主技術(shù)規(guī)格書的要求進行。組合梁的焊接順序請參考圖3為避免焊接變形等缺陷，可以根據(jù)現(xiàn)場實際施工情況調(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以后要切除弧板，然后對焊縫的焊接質(zhì)量及尺寸進行檢查。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．來驗收，無損檢測按照API RP 2X驗收，終檢合格的組合工字梁最終被應(yīng)用到海洋平臺組塊中。

圖3 組合梁的焊接順序

3 結(jié)語

組合工字梁在海洋平臺建造中，是搭建平臺結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)構(gòu)件，按照經(jīng)過驗證的焊接工藝指導書焊接，正確的施工順序，有資質(zhì)的焊工焊接，有經(jīng)驗的質(zhì)量檢測人員檢測，從而獲得合格的組合工字梁。

[1]ASTM．美國材料試驗協(xié)會,2004．

[2]AWS D1．1．美國鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范 ,2010．

TE95；TG142

A

1671-0711（2017）10（上）-0135-02