海工用X100 管線鋼管的焊接工藝及接頭質量分析

馮勝昆，周文，張徐強，屈江艷

(招商局重工(江蘇)有限公司，江蘇 南通226116)

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在海洋平臺制造中，為滿足減輕結構重量及低溫力學性能要求，樁腿桁架結構用690 MPa 級低溫高強鋼管已得到廣泛應用，但此類高端材料，如Oceanfit 690，EQ70 管等一直主要由國外進口［1］。受國際經濟形勢以及高昂的進口材料費用的影響，建造海洋平臺的利潤空間已逐漸降低，目前，國內主要海洋平臺制造廠已逐漸開展利用X100管線鋼管代替進口材料，基于國內石油運輸用X100 管線鋼管的開發應用已有相當基礎［2］，且生產成本相對較低，國內已有廠家開發出供海洋平臺桁架用的低溫X100 管線鋼管，且已實現小部分焊接生產應用［3-4］。

海洋平臺桁架結構用X100 管線鋼管不同于傳統石油、天燃氣運輸用X100 管線鋼管，傳統石油運輸用X100管線鋼管主要受內部流體壓力作用，且服役溫度一般為-20 ℃以上，而海洋平臺樁腿等桁架結構用X100 管線鋼管及焊接接頭主要承受外部結構或載荷的作用，對沖擊韌性要求較高，且服役設計溫度需要-40 ℃;另外，根據AWS及船級社規范要求，海洋平臺桁架接頭主要為騎坐式非貫通TKY 接頭，即只有分支管道開坡口而主管道不開坡口。因此，實際產品接頭中未開坡口(直邊)側往往成為焊接缺欠及力學性能薄弱側。此類接頭采用6GR 位置(即在管子6G 焊接位置增加環形限位)及特定坡口形式進行焊接，針對不開坡口側(直邊側)3 點或9 點鐘位置處進行沖擊試驗［5-6］，以評定焊接工藝及材料是否符合設計及規范要求。……