海洋采油平臺鋼結構建造質量控制方法與措施

董魯濤

海洋石油工程（青島）有限公司 山東青島 266520

1 材料驗收環節的質量控制方法與措施

1.1 原材料的驗收

為確保生產中使用的原材料符合業主及項目技術規格書要求，必須對進場時的材料進行嚴格的驗收。一般情況下，常用的原材料包括焊接材料、生產材料。焊條、焊絲、焊劑及保護氣體等屬于焊接材料，而板材、型材、管材等屬于生產材料。所有材料施工前必須經過驗收、檢驗、測量合格后方可使用。通常情況下，由項目組通知業主、加設工程師、質量控制工程師，對到貨的原材料，共同進行檢驗。驗收合格后，各方在檢驗清單中簽字確認。如發現不合格的原材料，必須由倉儲人員進行隔離，并按照檢驗規范進行處置[1]。

1.2 材料確認、跟蹤檢驗

為了便于對不同級別的材料進行控制和管理，質量工程師將海洋采油平臺鋼結構分為主要材料和次要材料，分別如下：

（1）主要材料：指屈服強度≥355MPa的GB712-DH36/EH36，JIS G3106SM490YB，或者與他們等同的材料，其中，型材翼緣板寬度和型材深度≥300mm，管材直徑≥406mm，板材厚度≥16mm。對于主要材料，業主和第三方通常設置成W（見證）點，并同承包商檢驗員共同對材料等級，型號，爐批號，數量，尺寸，鋼印，證書等進行檢驗。驗收合格后，由承包商檢驗員出具材料檢驗及跟蹤報告，并提交業主、第三方審核簽字。

（2）次要材料：指尺寸小于或者級別低于主結構的材料，例如防沉板，梯子、欄桿、扶手、角鋼、槽鋼、瓦楞板，擋水扁鐵，直徑≤356mm的成品管等。對于次要材料，業主和第三方通常設置成M（見證）點，只需要承包商檢驗員對材料等級，型號，爐批號，數量，尺寸，鋼印，證書等進行檢驗。

2 組對環節的質量控制方法與措施

2.1 人員資質

組裝工具備一定的工作經驗，熟悉相關圖紙，施工技術方案及相關操作規程，并持有建造公司質量保證/控制部頒發的組裝工技能等級證書。質量控制人員需要持有國際權威焊接檢驗資質，例如：美國焊接學會注冊焊接檢驗師--AWS CWI，加拿大焊接局焊接監督--CWB WELDING SUPERVISOR。

2.2 組對尺寸控制

結構鋼管組對尺寸檢驗：

（1）徑向偏差。鋼管縱焊縫對接邊的徑向偏差不超過3.2mm。如果環向接頭的徑向偏差超過了3.2mm，但是焊工可以從兩側進行焊接，那么，環焊縫對接邊的徑向偏差允許值可以達到0.2倍的壁厚，但是最大值不能超過6.4mm。當鋼管環縫局部徑向偏差過大時，只要局部偏差的長度小于8T，我們需要使用適當的堆焊方法，將偏差部位熔敷出一個斜度為4:1的過渡帶，即便這樣，這種過渡帶的長度也要控制在8倍的壁厚范圍內，并且環焊縫的徑向偏差也不能夠超過0.3倍的壁厚，最大不能超過9.6mm。

（2）縱縫及環縫間距。根據API2B的規定，相鄰管段的縱向焊縫至少應該錯開90°；相鄰兩道環焊縫之間的距離，需要取下列較小者：鋼管的直徑，或者910mm；環焊縫的數量，在鋼管的任意3050mm長度范圍內，不應當超過兩道。

（3）不圓度。不圓度也稱橢圓度，它的定義是：沿著鋼管外壁的圓周方向測量一圈，所測得的最大與最小外徑的差值。對于壁厚≤50.8mm的鋼管，不圓度應當不超過其公稱直徑的1%，最大不超過6.4mm。對于壁厚>50.8mm的鋼管，其不圓度與壁厚的比值，應當不超過1:8。對于直徑超過1219mm的鋼管，其最大不圓度允許達到12.7mm，前提是需要將其周長公差控制在±6.4mm以內。

（4）直線度。任意3000mm長度范圍內允許的最大直線度誤差應為3.2mm；任意1200mm長度范圍內允許的最大直線度誤差應為9.6mm；任意超過1200mm長度的鋼管，允許的最大直線度誤差應為12mm[2]。

3 焊接過程監控的方法與措施

3.1 焊材管理與控制

焊材牌號要與項目WPS要求一致，焊材的烘干、保溫需符合焊材使用管理規定，焊絲使用過程中注意防護，現場領用的焊條需放置于合格的保溫筒之內，當天未使用完的手工焊條、焊劑、藥芯焊絲需及時退回焊條烘干房，特殊焊材的使用按照廠家說明進行。

3.2 焊接參數控制

一般情況下，較薄的板（38mm以下）采用烤把加熱，厚板（38mm及以上）采取電阻加熱的方式，對接頭區域進行預熱。預熱范圍為距離焊接接頭所有方向至少50mm。一般情況下，海洋鋼結構旁站檢驗關鍵部位的層間溫度最小值不能低于預熱溫度，最大值不能高于WPS中指定的最高溫度值。焊接過程中需對焊接電流、電壓、焊接速度等參數進行監控；具體焊接參數參照在建項目已經批準的WPS。對于重要節點，例如吊點、50mm厚以上的環板，還要做好旁站檢驗和記錄。

3.3 節點預邊堆焊的控制

預邊堆焊即通常所說的長肉。如果焊接接頭根部間隙超過焊接工藝規程限值，應重新組對；如不可能，對于根部間隙大于2倍較薄構件的壁厚或超過20mm時，二者取取小值，可按照相關支持批準的焊接工藝規程WPS進行單邊或雙邊預邊堆焊，后進行打磨處理，直至符合焊接工藝規程公差范圍。預邊堆焊不適用于常規糾正及尺寸偏差的修正。

4 結語

總而言之，按照上述質量控制方法與措施，對渤海區域海洋采油平臺建造過程進行了有效的質量控制，保證了各在建項目的施工質量，也給同行業相關人員起到了借鑒作用[3]。