海洋平臺中主要結(jié)構(gòu)焊接與探傷的要求解析

高振強

（中國船級社質(zhì)量認(rèn)證有限公司山東分公司，山東 青島 266000）

1 概述

自20 世紀(jì)90 年代以來，隨著世界海洋經(jīng)濟的加速發(fā)展，國家之間的海洋經(jīng)濟競爭呈現(xiàn)白熱化的趨勢，尤其對海洋新興產(chǎn)業(yè)的競爭和開發(fā)海洋技術(shù)制高點的爭奪日趨激烈。海洋能源的開采發(fā)展也逐步成為海洋經(jīng)濟中不可或缺的生力軍。為進一步發(fā)展海洋能源的開發(fā)，海洋移動平臺的使用為推進海洋經(jīng)濟發(fā)展提供了不可或缺的力量，為此海洋移動平臺的使用安全成了重中之重。在海上移動平臺建造過程中，依據(jù)規(guī)范及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，正確選擇并嚴(yán)格遵守焊接程序，保證焊接質(zhì)量，減小變形和內(nèi)應(yīng)力，確保平臺整體結(jié)構(gòu)及局部結(jié)構(gòu)具有良好的性能，滿足平臺使用要求，是項目工程順利完滿地完成的關(guān)鍵。本文依據(jù)中國船級社《海上移動平臺入級規(guī)范》《鋼質(zhì)海船入級規(guī)范》《材料與焊接規(guī)范》等及其修改通報，對海上移動平臺的焊接及探傷要求進行總結(jié)與解析。（注：焊接要求包含但不限于本說明書包含內(nèi)容，具體實施參照相關(guān)規(guī)范。）

2 焊接過程要求

建造焊接時，按已認(rèn)可的焊接工藝規(guī)程施焊。整體建造時，對平面分段與立體分段，應(yīng)從結(jié)構(gòu)的中央部位開始焊接，然后向左右或前后分散對稱焊接，以減小結(jié)構(gòu)變形和內(nèi)應(yīng)力。根據(jù)船廠編制的工藝進行焊接施工，但須取得現(xiàn)場驗船部門的認(rèn)可。凡是對稱于中心線的構(gòu)件，采用對稱焊接法，用雙數(shù)焊工同時工作。構(gòu)造中若同時存在對接焊縫與角接焊縫，則先焊對接縫，后焊角接縫[1]。焊縫接頭不在縱橫縫交叉處。應(yīng)力較大的焊縫，焊接過程中不應(yīng)間斷，要求迅速連續(xù)完成。各種結(jié)構(gòu)采用間斷焊與平面連接焊接時，構(gòu)件端部應(yīng)進行雙面連續(xù)加強焊，以保證結(jié)構(gòu)強度。定位焊的數(shù)量應(yīng)盡量減少，定位焊縫應(yīng)具有足夠的高度。其長度，對一般強度鋼應(yīng)不小于30mm，對高強度鋼應(yīng)不小于50mm。定位焊的焊縫質(zhì)量與施焊的焊縫質(zhì)量相同。有缺陷的定位焊應(yīng)在施焊前清除干凈。焊縫末端收口處應(yīng)填滿弧坑，以防止產(chǎn)生弧坑裂紋。對有焊透要求的焊縫，在焊接第二面焊縫前應(yīng)進行清根，清根后應(yīng)具有適當(dāng)?shù)钠驴谛螤?，以便進行封底焊。在除去臨時焊縫、定位焊縫、焊縫缺陷、焊疤和清根時，均不得損傷母材。

2.1 主要焊縫的焊接要求

等厚板的對接焊，板縫兩側(cè)的鋼板要調(diào)整到同一平面，如果同時對口間隙不均、間隙特小的位置應(yīng)先焊，間隙超過8mm 的位置應(yīng)先進行堆焊，達(dá)到合適的間隙再進行正常施焊。對特殊構(gòu)件應(yīng)避免將焊縫布置在應(yīng)力集中處，盡量減少焊縫交叉。主要結(jié)構(gòu)的平行焊縫應(yīng)保持一定的距離，對接焊縫間的平行距離應(yīng)不小于100 mm，對接焊縫與角焊縫間的平行距離應(yīng)不小于50mm。用“馬”“排”“螺栓”定位焊保裝配件間的位置與貼緊度時，強度定位力不宜過大，防止造成過大的內(nèi)力。

2.2 組焊件的焊接要求

對接焊口：應(yīng)采用V、X 形坡口或經(jīng)船級社認(rèn)可的其他形式接口，坡口角度滿足規(guī)范要求。T 型接口：采用雙面坡口、單面坡口或經(jīng)船級社認(rèn)可的其他形式接口，坡口角度滿足規(guī)范要求。角型焊口：焊口采用雙面坡口、單面坡口或經(jīng)船級社認(rèn)可的其他形式接口，坡口角度滿足規(guī)范要求。

2.3 對接、搭接及塞焊焊接要求

坡口間隙和鋼板的錯邊不得超過有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定值。不同厚度鋼板對接，其厚度差不超過下述之值：不同厚度對接時，板厚差與錯邊不得朝一個方向迭加。主要構(gòu)件的對接焊縫須按焊接檢驗要求作無損探傷檢驗。盡量避免搭接焊縫，如采用搭接焊縫時，涼拌的搭接寬度應(yīng)為較小板厚度的4 倍，但不必大于50mm，搭接表面緊密貼合，搭接兩端應(yīng)采用連續(xù)角焊。

t=6～8mm:＜2mm；t=8～10mm:＜3mm；t＞10mm:＜4mm.

（注：若超過上述值，則應(yīng)在較厚板作單面或雙面削斜，削斜寬度不小于厚度差的4 倍。）

2.4 焊接高度

對接焊縫應(yīng)全部熔透填滿焊口。連續(xù)角焊縫的焊腳高度K=1.414δ（δ為薄板焊件邊緣的厚度），如采用交錯間斷角焊、鏈?zhǔn)介g斷角焊、挖孔焊型式，焊腳高度應(yīng)按照比例增大，符合中國船級社《海上移動平臺入級規(guī)范》（2012）1.5.4 要求。

2.5 角焊縫應(yīng)采用雙面連續(xù)焊的部位

風(fēng)雨密甲板和上層建筑外圍壁邊界的角焊縫，包括艙口圍板、升降口及其它開口。液體艙和水密艙室的周界。機座和機器支承結(jié)構(gòu)的連接處。船首0.25L 區(qū)域內(nèi)主要構(gòu)件和次要構(gòu)件與船底板連接處的所有角焊縫。廚房、餐廳、洗衣室、浴室、廁所和蓄電池室等處的周界角焊縫。所有主要、次要構(gòu)件端部與板材連接的角焊縫和肘板端部與板材連接的搭接焊縫。

2.6 焊接質(zhì)量檢驗

外觀檢驗：對所有焊縫表面進行外觀檢驗,焊縫表面不得有裂紋、夾渣、未溶合、氣孔、焊瘤和弧孔，特殊構(gòu)件不允許咬邊，對缺陷予以修補，焊縫表面應(yīng)成型均勻，并平緩的向兩側(cè)過渡。焊縫無損探傷：對結(jié)構(gòu)的無損檢驗應(yīng)根據(jù)不同部位，采用射線、超聲波、磁粉或滲透等探傷方法，參照《海上移動平臺入級規(guī)范》的規(guī)定。無損檢測的范圍、數(shù)量及其所采用的工藝和標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)經(jīng)船級社認(rèn)可。

3 主要結(jié)構(gòu)連接及探傷要求

3.1 主體結(jié)構(gòu)

所有桁材、橫梁、骨材和承柱的拼接縫應(yīng)為全焊透的坡口對接焊，且面板與腹板的對接焊縫至少應(yīng)錯開一個腹板高度，所有的對接縫應(yīng)20%RT 或UT 探傷。對于立體分段建造的平臺，結(jié)構(gòu)連接的形式需經(jīng)過船檢的認(rèn)可。桁材、橫梁以及重要骨材的相交處及重要的連接處應(yīng)采取全焊透的角焊縫[2]，并至少進行20%UT 探傷?？v、橫向主桁甲板和底板以及舷側(cè)處和艏、艉端板處的甲板和底板的對接縫，縱、橫艙壁（包括舷側(cè)板和艏、艉端板）的對接縫至少應(yīng)進行20%RT或UT 探傷。甲板、底板、舷側(cè)板和艏艉端板橫、縱對接焊縫的交匯處，應(yīng)進行適當(dāng)比例的UT 或RT 探傷。

3.2 圍阱結(jié)構(gòu)

圍阱區(qū)縱、橫加強材的拼接縫應(yīng)為全焊透的坡口對接縫，并應(yīng)進行至少20%MT 及 20%RT 或UT 探傷。圍阱區(qū)重要加強板材的連接縫以及骨材的交匯焊縫應(yīng)為全焊透的坡口焊，并應(yīng)進行至少20%UT 探傷。圍阱區(qū)四周甲板、底板的對接縫以及圍阱壁的對接縫應(yīng)進行100%MT 和100% RT 或UT 探傷。圍阱區(qū)與齒輪箱架連接座板應(yīng)為全焊透的坡口對接縫，并應(yīng)進行100%MT 和100% RT 或UT 探傷。

3.3 樁腿結(jié)構(gòu)

樁腿的分段對接環(huán)焊縫應(yīng)進行100%MT 和100%RT或UT 探傷?？v向各焊縫50%UT 和20%MT 探傷。樁腿與樁靴面板和底板的焊縫包括輻射板與樁腿的焊縫應(yīng)為全焊透角焊縫，并應(yīng)進行100%MT 和100%UT 探傷。齒條座板及齒條的對接縫應(yīng)為坡口全焊透焊縫，并應(yīng)進行100%MT 和100%UT 探傷。樁腿內(nèi)部縱向加強桁材面板、腹板的對接縫應(yīng)5%MT 和5%UT 探傷。齒條座板和齒條的填角焊應(yīng)為角焊縫，并應(yīng)進行20%MT 和20%UT 探傷。

3.4 樁靴結(jié)構(gòu)

樁靴結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，且作業(yè)空間狹小，建議在制作中安排合理工序，個別位置使用多種方式探傷。輻射板和環(huán)形隔板（含環(huán)形梁）所有的對接縫應(yīng)進行20%MT 和20%UT 探傷[3]。所有輻射板和環(huán)形隔板（含環(huán)形梁）交匯焊縫以及它們與樁靴面板、底板的焊縫應(yīng)為坡口全焊透角焊縫，并應(yīng)進行至少20%MT和20%UT 探傷。樁靴殼板（包括面板、底板和側(cè)板）的對接焊縫應(yīng)為坡口全焊透對接焊縫，并應(yīng)至少進行20%MT 和20%UT 探傷，側(cè)板與面板和底的焊縫應(yīng)為坡口全焊透角焊縫，并應(yīng)至少進行20%MT 和20%UT 探傷。樁靴建成后應(yīng)進行壓水試驗（試驗壓頭為50m）。

3.5 二層甲板結(jié)構(gòu)

所有桁材、橫梁、骨材和承柱的拼接縫應(yīng)為全焊透的坡口對接焊，且面板與腹板的對接焊縫至少應(yīng)錯開一個腹板高度，所有的對接縫應(yīng)20%RT 或UT 探傷。

桁材、橫梁以及重要骨材的相交處及重要的連接處應(yīng)采取全焊透的角焊縫，并至少進行20%UT 探傷。

所有支承構(gòu)架的節(jié)點焊縫應(yīng)為全焊透的坡口焊，并應(yīng)進行至少20%的UT 探傷。

3.6 直升飛機平臺結(jié)構(gòu)

直升機甲板桁材和梁材以及支承桁架所有的拼接縫應(yīng)為坡口全焊透的對接縫，并應(yīng)進行至少20%的RT或UT 探傷。直升機支承桁架與平臺艏部端板的三個連接點應(yīng)進行100%的RT 或UT 探傷。所有支承構(gòu)架的節(jié)點焊縫應(yīng)為全焊透的坡口焊，并應(yīng)進行至少20%的UT 探傷。

3.7 直升飛機平臺結(jié)構(gòu)

甲板室外圍壁以及頂層甲板所有焊縫（包括對接焊縫和填角焊縫）應(yīng)進行沖水試驗。廚房、浴室和廁所等應(yīng)進行積水試驗至門檻高度。

3.8 懸臂梁結(jié)構(gòu)、油缸基座、棘爪及導(dǎo)向基座

懸臂梁不應(yīng)在靠近支點一半懸臂長的范圍內(nèi)拼接；在其他位置拼接時，面板與腹板的拼接縫應(yīng)至少錯開1m 的距離。懸臂梁的拼接焊縫應(yīng)進行100%MT 和100%UT 探傷。懸臂梁面板與腹板的焊縫應(yīng)為坡口全焊透焊縫，并應(yīng)進行100%MT 和100%UT 探傷。懸臂梁推板面板與腹板的焊縫應(yīng)為坡口全焊透焊縫，并應(yīng)進行100%MT 和20%UT 探傷，復(fù)板兩側(cè)應(yīng)布置對稱性的肘板加強。油缸基座：油缸基座面板與主立板焊縫應(yīng)為坡口全焊透，并應(yīng)進行100%MT 和100%UT 探傷?；髁迮c主甲板焊縫應(yīng)為坡口全焊透，并應(yīng)進行100%MT 和100%UT 探傷。棘爪：所有的坡口全焊透焊縫應(yīng)進行100%MT 和100%UT 探傷，所有的填角焊縫應(yīng)進行20%MT 探傷[4]。懸臂梁基座及鎖緊結(jié)構(gòu)：鎖緊基座壓條、壓條加強筋與鎖緊機構(gòu)側(cè)板之間應(yīng)為坡口全焊透焊縫，并應(yīng)進行100%MT 和100%UT 探傷?；姘迮c橫立板、縱立板、導(dǎo)向板以及導(dǎo)向板與加強筋之間的焊縫應(yīng)為坡口全焊透焊縫，并應(yīng)進行100%MT和100%UT 探傷。懸臂梁基座與主甲板的連接焊縫采用坡口全焊透焊縫，并應(yīng)進行100%MT 和100%UT 探傷。

3.9 橫向?qū)к壗Y(jié)構(gòu)、橫向移動支座、棘爪座結(jié)構(gòu)

橫移軌道梁組裝焊縫應(yīng)為坡口全焊透，并進行100%MT 和100%UT 探傷。

橫向移動支座所有結(jié)構(gòu)間焊縫應(yīng)為坡口全焊透焊縫，并應(yīng)進行100%MT 和100%UT 探傷。

棘爪座所有結(jié)構(gòu)焊縫應(yīng)為坡口全焊透焊縫，并應(yīng)進行100%MT 和100%UT 探傷。

3.10 海水泵架結(jié)構(gòu)

泵架管對接焊縫應(yīng)為坡口全焊透焊縫[5]，并應(yīng)進行100%MT 和100%UT 探傷。結(jié)構(gòu)節(jié)點角焊縫應(yīng)為坡口全焊透焊縫，并應(yīng)進行20%MT 和20%UT 探傷。

3.11 起重機基座結(jié)構(gòu)

起重機基座與平臺底板焊接為坡口全焊透焊縫，并應(yīng)進行20%UT 探傷。吊機筒與平臺甲板、艙壁版焊接為坡口全焊透焊縫，并應(yīng)進行100%UT 探傷。吊機筒與吊機自帶短節(jié)的連接環(huán)焊縫應(yīng)為坡口全焊透焊縫，100%RT 探傷。

3.12 燃燒臂及基座結(jié)構(gòu)

燃燒臂主弦管對接采用坡口全焊透焊縫，并進行20%UT 探傷。橫撐、斜撐與弦管的焊接采用深熔填角焊接，并進行5%MT 探傷。燃燒臂底部鉸接眼板與弦管連接處采用坡口全焊透焊縫，并進行100%MT 和100%UT 探傷。燃燒臂基座結(jié)構(gòu)焊縫采用坡口全焊透焊縫，并進行20%UT 探傷。

3.13 隔水管扶正平臺結(jié)構(gòu)

隔水管扶正平臺主框架連接為坡口全焊透焊縫，并進行20%UT 探傷。用于隔水管與平臺連接的眼板，其分別與平臺主體、隔水管框架的連接為坡口全焊透焊縫，并進行100%UT 和100%MT 探傷。

4 結(jié)語

通過本文的分析解答了使用者對海上移動平臺的鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量控制與檢驗的法律法規(guī)要求，它是以實踐與經(jīng)驗分析得出有效的把控要點，焊接質(zhì)量與探傷要點可有力地保證項目順利實施。本文僅對常規(guī)材料與焊接形式做出了解釋，但對于特殊構(gòu)件與非常規(guī)材料中涉及的焊接要求與探傷要求就需要另作分析，特別是在海面以上的潮氣區(qū)的金屬構(gòu)件的焊接與探傷，需慎重。此位置受潮氣腐蝕量要大于其他位置，且多為主要承力結(jié)構(gòu)，一般應(yīng)給予更大的腐蝕余量，使用多種探傷方法，結(jié)合測量，以確保低誤差率。