焊接質量控制在海洋石油平臺鋼結構中的應用

隋喜斌，董長樂，趙洪衛，劉 群，王邦陳

（海洋石油工程股份有限公司，天津 300452）

引言

海上石油平臺的焊接問題一直以來都是海上石油平臺建設的難點。鋼結構作為石油平臺的主體結構，保證了整個石油平臺的工作支點和重心。為了保證整個平臺能夠正常工作，鋼材料的焊接技術水平和焊接質量檢測是保證石油平臺安全穩定的重要因素。同時海上平臺為了的主體結構由鋼結構組成，鋼結構支撐平臺起著非常重要的作用。

1 海洋石油平臺鋼結構的組對檢測

1.1 選用更加適合的尺寸進行數據核對

必須對鋼結構尺寸大小進行檢測和校核是海洋石油平臺鋼結構焊接前的重要工作，為了保證鋼結構框架的質量，在進行全尺寸焊接前，必須對結構材料進行全面檢查。鋼結構焊接材料質量不能達到標準時，勢必不能保證施工質量，嚴重的問題會使得整個工程癱瘓，面臨更大的財務損失。因此，加強選材的管理和控制是十分必要的。由于不同類型的材料用于焊接不同類型的結構連接件和不同的質量要求，在使用這些材料時必須嚴格執行設計要求[1]。

1.2 實地對坡口情況進行具體檢測和動態數據檢測

鋼結構焊接工作中，焊接坡口工作作業是鋼結構的主體工程，焊接工藝包括坡口、預熱溫度、焊接材料和焊接工藝參數等。在實際施工過程中，應在施工現場張貼相應焊接作業指導書。焊接時注意以下幾點：首先，去除根部。確保間隙符合圖紙要求，坡口的大小影響著焊接質量，通俗講，坡口過大浪費焊材并造成熔池金屬過熱，影響金屬組織，坡口小容易產生未熔合、未焊透等缺陷。因此，焊接技術人員必須嚴格遵守焊接質量控制要求，避免出現影響鋼結構焊接質量的錯誤。

1.3 實地對坡口預熱狀況進行動態檢測

預熱在一定程度上直接決定了海洋石油平臺鋼結構的焊接質量，因為預熱可以有效地控制焊接應力和變形的冷卻速度，而且預熱后它還可以保證組織不硬化。有些鋼結構剛度大或焊接性差，冷裂紋發生的可能性大。因此，鋼結構焊接質量控制的重點應是坡口預熱溫度和預熱方式。其次，烘烤的主要方式應是預熱烘烤旋鈕或加熱電阻片。第三，從測量最終預熱溫度的角度出發，在使用紅外測溫槍時，紅點不應位于槽的正確位置，而應在75 mm 左右的凹槽邊緣。

2 海洋石油平臺鋼結構焊接過程監控

焊接人員必須有相關的資質證書，因此，焊接資質的檢驗也是一項重要的工作。焊接時，應確保焊條和焊絲不受損傷，特別是避免焊材受潮[2]。此外，施工現場的質量監督人員應對關鍵部位進行檢查，及時制止焊接違規等行為。在焊接施工中，質量控制的重點應放在懸掛板、厚板環、導管腿等重要結構的主要檢查點上。此外，這些數據必須準確地記錄下來，并與相關標準進行比較，以便在焊接過程中準確地控制焊縫的冷卻速度和熱輸入，從而確保焊縫組織可以獲得良好的性能。

3 在石油平臺鋼結構焊接過程的質量控制

海上石油平臺焊接過程中存在許多問題，焊接質量必須嚴格控制。這樣的工作機制和質量控制保證有關人員的安全。鋼結構材料的質量的切實保障也進一步保證了鋼結構的質量，在焊接過程中的質量檢測工作困難的問題也迎刃而解。此外，在焊接中，焊接人員應認真對待，選擇更多的焊接專家，焊接企業應嚴格選擇相關人員，以加強石油平臺海軍技術力量.弧焊的重要手段之一是焊接技術。在一定程度上影響了焊接質量，使焊接過程中的焊接設備達到一定的完善和優化，是保證焊接過程順利進行的必由之路[3]。

所謂目視檢查，就是對焊接質量進行全面檢查，及時糾正焊接細節，從而大大提高焊接質量。在具體的檢驗過程中：技術人員需要使用焊工檢驗尺來測量焊接殘余物，通常殘余高度小于3.2 mm，但不小于母材；角焊縫設計尺寸的精確測量和校核應根據焊接施工圖進行，以避免角偏差，影響施工效果；對磨削后的焊縫進行詳細檢查，包括表面是否有小孔，焊縫是否有殘余小裂紋，如發現問題，有關人員應及時處理滿足原標準和要求，確保石油平臺鋼結構的安全穩定。

4 質量控制技術在平臺鋼結構焊接的應用

4.1 質量控制的核心關鍵

焊條全面檢查要全權交給專業工作人員進行定期檢測和數據記錄，包括強度和安全性，以確保焊條符合質量標準。如果主要問題是焊接故障的識別，則可以得到故障判斷。因此，企業必須建立一支高素質的員工隊伍，以提高企業的整體素質，并根據相關的施工要求，有效地控制焊接電流和焊接速度

4.2 質量控制的具體策略

隨著中國經濟的發展，海上石油平臺的科技成果舉世矚目，同時可以肯定的是，海上石油設施施工過程中存在著許多以焊接質量為基礎的質量控制程序，因此，焊接質量控制被認為是一種對焊接件進行質量控制的方法。為了提高實際焊接水平，有必要對焊接過程進行綜合監控和管理。必須采取有效措施解決影響焊接質量的各種基本因素。

5 多項平臺鋼結構檢測技術統籌推進

5.1 檢測技術的統籌使用和適配性

海上平臺鋼結構的焊接技術檢測，其質量往往也是需要多方位的測量和監控，同時也要做到數據的動態化管理[5]。監測的標準性和可靠性直接影響了檢測結果質量的評判標準，同時，檢測技術的不斷升級，也為之后的后續檢測工作奠定了基礎，同時，也應該組合多功能性人才團隊進行多項平臺鋼結構檢測技術的統籌推進發展，保證技術推進的同時，檢測設備和檢測技術的相應適配和工作環境的適應性。焊接檢測的方法有很多，一般分為焊接檢測數量劃分和方法劃分，往往采用在海上平臺鋼結構的焊接技術，檢測方法多使用非破壞性檢測，往往使用外觀檢測，耐壓驗測和封閉性測驗等一系列的實驗對材料進行選擇和評估。同時多用抽檢的方式，在焊接質量比較穩定的情況下，如自動焊、摩擦焊、氬弧焊等，當工藝參數調整好之后，在焊接過程中質量變化不大，比較穩定，可以對焊接接頭質量進行抽樣檢測[6]。條件允許的情況下對材料進行全檢，即對所有焊縫或者產品進百分百的檢測。就目前而言多數企業更加重視無損檢測的結果。

5.2 新興技術的全面應用

隨著海上石油平臺的進一步發展，鋼結構檢測技術也得到了很大的發展，出現了許多新的無損檢測技術，包括AUT、TOFD、PAUT 等。TOFD 是目前廣泛應用的一種新的無損檢測方法，它能準確地檢測故障，優化檢測過程，最大限度地降低故障發生的概率。科技的進步以及大型設備的使用，大大地減輕了人工檢測的時間浪費，提高了檢測的效率和精確度。通過大型設備以及相應的先進技術，可以對內部缺陷的性質評估以及缺陷的產生原因和防治措施進行更加系統的闡述和歸類。例如，焊接當中出現的氣孔問題及內部缺陷造成的密集出現氣孔等問題。

6 結語

海上石油平臺的建設工期長、時間跨度大、難度系數高，與傳統的石油平臺相比有著更高的技術性和，且不可替代。因此，加強海洋石油平臺鋼結構焊接質量控制具有十分重要的意義，隨著我國科技的不斷進步，5G 時代的來臨以及信息化工程的逐步推進，筆者認為，未來海上石油平臺的建設將成為石油建設的重要工程，而石油平臺的焊接技術也會隨著技術的進步不斷推進。