海洋采油平台钢结构建造质量控制方法与措施

海洋采油平台钢结构建造质量控制方法与措施

邓祥文,齐秀波,王芃然,房建利,张治金,秦学文,于月津,张崇崇

海洋石油工程（青岛）有限公司

摘要：研究了海洋采油平台钢结构建造质量控制方法与措施，包括材料验收环节的质量控制、组对环节的质量控制、焊接过程质量控制与焊接外观检查质量控制四点。期望本文能够为相关工作者带来一定的参考作用。

关键词：海洋；采油平台；钢结构；建造；质量控制

引言：

海洋采油平台的服役环境较为特殊，受到海水及海上气候的影响较为明显，在运营过程中常会出现一系列的质量隐患，因此在建造阶段，相关工作者必须加强对原材料、组对环节、焊接过程及焊接外观的控制，通过优化建造质量，延长海洋采油平台的使用年限。本文主要以海洋采油平台钢结构建造质量控制方法与措施的应用为例，就如何保障海洋采油平台的焊接质量给予论述。

一、材料验收环节质量控制方法与措施

（一）原材料验收：为确保施工过程中用到的一切材料都符合项目要求，相关工作者必须在材料进场时，针对原材料做好验收工作。通常情况下海洋采油平台钢结构建造需要用到的原材料包括焊接材料、生产材料两类，前者主要指的是焊条、焊丝、焊剂等，后者多指板材、型材、管材等材料[1]。通常情况下，原材料是由业主、加设工程师、质量控制工程师等人共同检验的，验收合格后，各方会在检验清单中签字确认，对于不合格的原材料，会进行隔离并依照相关规程进行处置。

（二）材料确认、跟踪检验：为更好地控制、管理材料质量，质量工程师通常会将海洋采油平台材料分为主要材料、次要材料两类。所谓主要材料一般指的是屈服强度≧355MPa的GB712-DH36/EH36、JIS G3106SM490YB，或与之等同的材料。检验主要材料时，业主、第三方、承包商检验员通常会将检查重点放在材料的等级、型号、炉批号、数量、尺寸、证书上；所谓次要材料通常指的是尺寸比主要材料更小、级别比主要材料更低的材料，如防沉板、梯子、栏杆等，检验过程中应关注材料等级、型号、炉批号、数量、尺寸、证书等几个关键点。

二、组对环节质量控制方法与措施

（一）人员资质：应确保组装工具有合格的专业素质与一定的工作经验，熟悉施工图纸、技术方案、操作规程，并持有相关证书，质量控制人员持有国际权威焊接检验资质。

（二）组对尺寸控制：包括结构钢管组对尺寸检验、焊接组合梁尺寸控制、接头节点组对检验三点。在检验结构钢管组对尺寸时，相关工作者应关注径向偏差、纵缝及环缝间距、不圆度、直线度等几个关键点[2]。对焊接组合梁尺寸的控制应严格依照组合梁尺寸公差来进行。对于接头节点，在进行检验时，应仔细查看焊接工艺规程给予的节点详图，并针对坡口角度、根部间隙、钝边等几个关键点做好检查，确保其在允许的范围内。检验员应当针对焊接坡口做好清洁工作，确保其不含有任何油污、铁锈等杂质，检查范围应在25mm内，定位焊缝应在50mm以内，做好金属堆焊工作，避免出现裂纹。

三、焊接过程质量控制方法与措施

（一）焊材管理与控制：焊材牌号应符合WPS要求，相关工作者应严格依照管理规定的要求，完成对焊材的烘干与保温。在使用焊丝的过程中，相关工作者应针对细节处做好防护，并将现场领用的焊条放置在合格的位置，对于未使用完毕的手工焊条、焊剂，应第一时间退回烘干房中留待再次使用，此外针对特殊焊材，应严格依照厂家的要求进行使用。

（二）焊接区域保护：焊接区域的风、雨雪，常会直接影响焊接质量，一旦风速超过8kg/h，焊接电弧常会出现偏吹，雨雪中含有的水分子，更是会在高温的影响下形成氢，从而导致焊缝产生裂纹[3]。质量控制人员必须加强对焊接防护情况的检查，做好防风、防雨雪措施。

（三）焊接参数控制：通常情况下，对于较薄的板，可使用烤把进行加热，对于较厚的板，可使用电阻进行加热，并针对接头区域实施预热。一般来讲海洋钢结构旁站检验关键部位的层向温度是低于预热温度的，同时最大值也不宜超过WPS的指定要求。焊接过程中，相关工作者应针对电流、电压、焊接速度等参数做好把控，具体焊接参数应符合WPS的要求。

（四）节点预边堆焊的控制：若焊接接头根部间隙超过了限定值，应重新进行组对，若未超过，可在根部间隙大于2倍较薄构件时，取最小值。可依照焊接工艺规程，做好单边、双边焊接工作，并针对细节处做好打磨处理，直至符合规定好的公差范围。

（五）焊接中断的控制：条件允许的情况下，必须保障焊接的连续性，若需中断焊接，应至少完成根部焊接及后续的连续六层焊道焊接，直至金属堆积达到壁厚的1/3。应对焊接区域实施控冷，继续焊接中断部位时，应先做好预热工作，避免出现裂纹。若业主要求，还应做好干磁粉检测工作。

（六）焊接作业人员控制：检验员有必要加强对焊工资格证的检验，确保其符合项目报批资格。焊工有必要随身携带焊工证，以便进行检查，避免进行无证焊接。管理者有必要做好巡检工作，巡检期间，若发现有作业人员违规，应依照违章计分规则，给予扣分。一般来讲可依照个人违章性质、违章后果，及违章的严重性，将违章分为四个等级，标为A、B、C、D，其中以A级违章最为严重，一次扣12分，B类违章扣6分，C类违章扣3分，D类扣1分。对于确认违纪的人员，应由质量保证人员进行拍照，并填写通知单，要求违章焊工签字确认。在接到通知单后，若被记分人对违章存在争议，可发起申诉。

四、焊后外观检验质量控制方法与措施

完成焊接后，检验员应第一时间对焊缝实施外观检验，确保焊缝外表面符合如下要求：（一）在任何位置，发现任何尺寸的裂纹，都判断焊接不合格；（二）相邻焊层之间必须充分熔合，避免出现未熔合的情况；（三）起弧、收弧弧坑必须填满，但对于断续角焊缝，若存在超出长度的部分，可除外；（四）焊缝轮廓形状必须符合AWSD相关章节的要求；（五）在检验焊后外观时，有必要等待完工焊缝冷却至环境温度，之后再开展外观检验工作。对于低合金高强度的调质钢，如ASTMA514、A517钢与A709100级钢、100W级钢，应在焊后48h后完成外观检验；（六）角焊缝的尺寸不足部位，必须控制在焊缝长度的10%以内，避免过长。对于大梁翼缘板与腹板连接的焊缝，梁两端的长度必须控制在两倍缘板宽度的范围内，避免出现焊接尺寸不足的情况；（七）对于静载荷非管状连接，当焊缝厚度小于25mm，有必要加强对咬边的控制，避免其超过1mm。对于任何积累长度达到50mm的咬边，都应控制其严禁超过2mm。若焊缝厚度≧25mm，更是应当将焊缝的咬边控制在2mm内，对于周期性载荷的非管状连接与管状连接，应减少对载荷的考虑，一旦焊缝与拉应力形成横向关系，应控制咬边深度不超过0.25mm；（八）对于静态负荷的非管状连接，一旦焊缝与计算拉应力形成横向关系，应查看完全熔透的坡口焊缝，分析其是否存在可见管状气孔，对于任何其他形式的接头，如角焊缝、坡口焊缝，应查看管状气孔的直径，一般来讲全部管状气孔的直径，在25mm长焊缝范围内不宜超过10mm，在任何300mm长焊缝范围内不宜超过20mm。

结语

综上所述，本文主要从原材料、组对环节、焊接环节、焊接质量检查等角度出发，针对海洋采油平台钢结构建造质量控制给予论述，列举了相应的技术要点。在此后的工作中，相关工作者应不断从实践中积累经验，探索提升海洋平台钢结构建造质量控制方法的新思路、新手段，促进行业的进一步发展。

参考文献

[1]刘彭超,苏衍福,夏仲辉,李景强,蔡忠彪,张国南.焊接小车在海洋采油平台承重环板焊接中的应用[J].金属加工(热加工),2022(02):17-19.

[2]刘彭超,苏衍福,夏仲辉,李景强,蔡忠彪,张国南.焊接小车在海洋采油平台承重环板焊接中的应用[J].金属加工(热加工),2022(02):17-19.

[3]马亚光,宋旭光,于有亮,杨文希.海洋石油平台工艺管线材料质量控制浅析[J].石油和化工设备,2022,25(07):58-60.