海洋石油平臺吊點焊縫檢驗實例分析

趙忠祥 鄧德亮 蔣桂通 李茂 董佳澎

【摘 要】本文主要描述了海洋石油平臺吊點的質量控制要求，主要的控制步驟包括前期的下料，組對，焊接過程監控，外觀檢查，以及焊后的NDT檢驗。一個吊點的質量好壞是由全過程質量控制的結果，每一過程，每一細節的控制都會影響結果。本文列舉了一質量控制實例，以具體實例詳述了海洋平臺吊點每個過程的具體質量控制要點要求。

【關鍵詞】海洋石油平臺;吊點;焊縫檢驗

中圖分類號： TE95 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）11-0180-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.11.085

【Abstract】This paper mainly describes the quality control requirements of padeye of Offshore Oil Platform. The main control steps include pre-loading， fit-up， welding process monitoring， visual inspection， and NDT. The quality of padeye is the result of quality control in the whole steps. Every process and every detail control will affect the results. This paper take a choice with a specific example about quality control， and elaborates the key points of quality control in each process of padeye? of Offshore Platform.

【Key words】Offshore Oil Platform; Padeye; Weld inspection

0 前言

在海洋平臺結構的吊裝和海上安裝過程中，吊點承受著整個模塊的自身重量和吊裝過程中可能出現的各種附加載荷。因此在平臺建造過程中，吊點建造過程的質量監控及完成后的驗收工作非常重要。主要涉及到下料、組隊、外觀、磁粉、超聲檢驗。

現以在建海洋平臺為例，針對檢驗工作展開分析：該項目在原有采油平臺位置處新增加一座采油平臺，以適應該采油區塊的生產能力，該平臺為改造類的平臺。該項目組塊分三層甲板：上層甲板EL（+）29.4 m 、中層甲板EL（+）21.4m和下層甲板EL（+）13.4m。組塊依據原有平臺的基礎構架設有12根腿柱，與主梁、斜撐構成組塊的基本框架。為便于組塊建造安裝，根據平臺方位分為南北側組塊。每個新建組塊陸地建造重量在3500噸左右，每一組塊的吊裝有4個吊點承擔全部重量，依據相關設計要求，吊點安全系數為2.0，可推算出每一吊點大概承受1750噸的重量。吊點結構依靠焊縫組裝拼接而成，其焊縫強度要求之高，質量要求之嚴，可想而知，因此吊點焊縫的質量尤為重要。

1 吊點檢驗主要順序步驟

吊點在下料前，吊點的質量控制工作已經開始。按照檢驗先后順序步驟如下：

（1）首先開始的是材料跟蹤工作，由質檢人員確定原材料的材料等級、型號、爐批號是否正確，之后由下料工人依照加工設計圖紙進行鋼板切割;

（2）下料完成后進行吊點主板超聲波縱波探傷檢驗，檢查吊點主板是否有夾層類缺陷影響后續的施工。材料經檢驗合格，進行下一步材料裝配工作，依據加工設計圖紙要求，按照尺寸精度進行裝配。裝配前需進行焊接坡口的加工，有關焊接的參數信息嚴格依照焊接工藝程序;

（3）裝配完成后需報檢，由質控人員確認裝配是否符合要求。隨后進行焊接;

（4）焊接過程中，質檢人員全程參與。焊前需核查焊工是否具有焊接資質，是否具有對應結構的焊接工藝，其組對情況是否符合WPS要求，焊接過程中監控焊材使用是否正確，熱輸入是否達標;

（5）焊接完成后，檢驗人員進行最終無損檢驗。

2 外觀檢驗和無損檢驗

焊接完成后的檢驗工作包括：外觀檢驗和無損檢驗。

首先進行外觀檢驗，確認焊縫外觀是否符合標準要求。依據規格書要求，吊點材料需焊后48小時進行NDT檢驗。因吊點材料和結構特點，NDT檢驗包含兩項，分別為磁粉檢驗和超聲檢驗。先進行磁粉檢驗，檢測焊縫表面及近表面是否有缺陷，如發現不連續指示依照AWS D1.1進行驗收評判，磁粉檢驗驗收要求與外觀檢驗驗收要求是一致的。驗收要求參照表1 AWS D1.1 TABLE6.1

磁粉檢驗完成之后進行超聲波檢驗。超聲檢驗特點是對面狀缺陷較為敏感，而危害最大的裂紋、未融合恰為面狀缺陷，因此選擇超聲檢驗方法檢測吊點焊縫。超聲檢驗與前面的檢驗過程相比更為重要。依據該項目超聲檢驗程序，需使用0°、45°、60°、70°四種角度的探頭。吊點情況如下圖1和圖2。

此結構特點為吊點主板傾斜貫穿立柱頂端，焊縫坡口需開在立柱的相應位置。由于吊點主板斜插入立柱中，每一處焊縫位置，掃查區的形狀都不相同，因此要注意由于掃查區形狀的變化對反射體定位的影響。超聲檢驗應按照如下步驟進行檢驗，可達到最佳檢驗效果：

（1）選用0°探頭對掃查區母材進行檢查，確認掃查區無影響后續探傷的不連續，掃查區包括主板和立柱相應區域;

（2）利用斜探頭在立柱外側進行檢驗，如圖2中a所示，在外側掃查過程中要注意觀察掃查區曲率的變化對聲程位置的影響，以免造成誤判。立柱內側由于形狀原因，導致探頭耦合效果很差，聲束能量無法入射至材料中;

（3）斜探頭在主板外表面上掃查，如圖2中b所示，此種掃查利用折射波可以發現坡口貼近主板側的面狀缺陷，且效果較好，直射波由于焊縫蓋面寬度的影響掃查距離有限，可探測的焊縫截面有限，故直射波發現能力有限。斜探頭在主板內表面上掃查，如圖1中c所示，由于內側焊縫寬度較小，可利用直射波和反射波發現靠近主板兩側的面狀缺陷;

（4）利用45°斜探頭沿焊縫軸線進行掃查，以發現焊縫內垂直焊縫軸線的缺陷，尤其是檢測橫向裂紋。

通過以上四種方式的掃查，可以覆蓋焊縫全部截面，檢測發現不連續，依據業主規格書要求，按照API RP 2X A級評定驗收。

無損檢驗完成后，全部檢驗工作就已完成。吊裝完成后，依據平臺生產需求需切除吊點，因此吊點屬于臨時結構，不需要進行噴砂涂漆防腐處理，因此不涉及涂敷防腐檢驗工作。僅因其在吊裝時期承擔結構物全部重量，因此其結構尤為重要。

上述為吊點的全部檢驗工作，每一環節對吊點的質量控制工作都非常重要。

3 結語

采用吊裝法進行平臺安裝是渤海油田常用的一種安裝方法，此種安裝方法，吊點的使用不可避免，至關重要。為保證其質量，檢驗人員應參與諸多建造環節，嚴把每一環節質量關，只有這樣才能做好吊點的質量控制工作，獲得高質量的平臺吊點。

【參考文獻】

[1]AWS D1.1/D1.1M：2015 《Structural Welding Code-Steel》.

[2]馬飛翔，李長鎖，肖花.《海洋工程用吊點的參數化建模分析》.