海洋采油平臺鋼結(jié)構(gòu)建造質(zhì)量控制方法與措施

董魯濤

海洋石油工程（青島）有限公司 山東青島 266520

1 材料驗(yàn)收環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制方法與措施

1.1 原材料的驗(yàn)收

為確保生產(chǎn)中使用的原材料符合業(yè)主及項(xiàng)目技術(shù)規(guī)格書要求，必須對進(jìn)場時(shí)的材料進(jìn)行嚴(yán)格的驗(yàn)收。一般情況下，常用的原材料包括焊接材料、生產(chǎn)材料。焊條、焊絲、焊劑及保護(hù)氣體等屬于焊接材料，而板材、型材、管材等屬于生產(chǎn)材料。所有材料施工前必須經(jīng)過驗(yàn)收、檢驗(yàn)、測量合格后方可使用。通常情況下，由項(xiàng)目組通知業(yè)主、加設(shè)工程師、質(zhì)量控制工程師，對到貨的原材料，共同進(jìn)行檢驗(yàn)。驗(yàn)收合格后，各方在檢驗(yàn)清單中簽字確認(rèn)。如發(fā)現(xiàn)不合格的原材料，必須由倉儲人員進(jìn)行隔離，并按照檢驗(yàn)規(guī)范進(jìn)行處置[1]。

1.2 材料確認(rèn)、跟蹤檢驗(yàn)

為了便于對不同級別的材料進(jìn)行控制和管理，質(zhì)量工程師將海洋采油平臺鋼結(jié)構(gòu)分為主要材料和次要材料，分別如下：

（1）主要材料：指屈服強(qiáng)度≥355MPa的GB712-DH36/EH36，JIS G3106SM490YB，或者與他們等同的材料，其中，型材翼緣板寬度和型材深度≥300mm，管材直徑≥406mm，板材厚度≥16mm。對于主要材料，業(yè)主和第三方通常設(shè)置成W（見證）點(diǎn)，并同承包商檢驗(yàn)員共同對材料等級，型號，爐批號，數(shù)量，尺寸，鋼印，證書等進(jìn)行檢驗(yàn)。驗(yàn)收合格后，由承包商檢驗(yàn)員出具材料檢驗(yàn)及跟蹤報(bào)告，并提交業(yè)主、第三方審核簽字。

（2）次要材料：指尺寸小于或者級別低于主結(jié)構(gòu)的材料，例如防沉板，梯子、欄桿、扶手、角鋼、槽鋼、瓦楞板，擋水扁鐵，直徑≤356mm的成品管等。對于次要材料，業(yè)主和第三方通常設(shè)置成M（見證）點(diǎn)，只需要承包商檢驗(yàn)員對材料等級，型號，爐批號，數(shù)量，尺寸，鋼印，證書等進(jìn)行檢驗(yàn)。

2 組對環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制方法與措施

2.1 人員資質(zhì)

組裝工具備一定的工作經(jīng)驗(yàn)，熟悉相關(guān)圖紙，施工技術(shù)方案及相關(guān)操作規(guī)程，并持有建造公司質(zhì)量保證/控制部頒發(fā)的組裝工技能等級證書。質(zhì)量控制人員需要持有國際權(quán)威焊接檢驗(yàn)資質(zhì)，例如：美國焊接學(xué)會注冊焊接檢驗(yàn)師--AWS CWI，加拿大焊接局焊接監(jiān)督--CWB WELDING SUPERVISOR。

2.2 組對尺寸控制

結(jié)構(gòu)鋼管組對尺寸檢驗(yàn)：

（1）徑向偏差。鋼管縱焊縫對接邊的徑向偏差不超過3.2mm。如果環(huán)向接頭的徑向偏差超過了3.2mm，但是焊工可以從兩側(cè)進(jìn)行焊接，那么，環(huán)焊縫對接邊的徑向偏差允許值可以達(dá)到0.2倍的壁厚，但是最大值不能超過6.4mm。當(dāng)鋼管環(huán)縫局部徑向偏差過大時(shí)，只要局部偏差的長度小于8T，我們需要使用適當(dāng)?shù)亩押阜椒ǎ瑢⑵畈课蝗鄯蟪鲆粋€(gè)斜度為4:1的過渡帶，即便這樣，這種過渡帶的長度也要控制在8倍的壁厚范圍內(nèi)，并且環(huán)焊縫的徑向偏差也不能夠超過0.3倍的壁厚，最大不能超過9.6mm。

（2）縱縫及環(huán)縫間距。根據(jù)API2B的規(guī)定，相鄰管段的縱向焊縫至少應(yīng)該錯(cuò)開90°；相鄰兩道環(huán)焊縫之間的距離，需要取下列較小者：鋼管的直徑，或者910mm；環(huán)焊縫的數(shù)量，在鋼管的任意3050mm長度范圍內(nèi)，不應(yīng)當(dāng)超過兩道。

（3）不圓度。不圓度也稱橢圓度，它的定義是：沿著鋼管外壁的圓周方向測量一圈，所測得的最大與最小外徑的差值。對于壁厚≤50.8mm的鋼管，不圓度應(yīng)當(dāng)不超過其公稱直徑的1%，最大不超過6.4mm。對于壁厚>50.8mm的鋼管，其不圓度與壁厚的比值，應(yīng)當(dāng)不超過1:8。對于直徑超過1219mm的鋼管，其最大不圓度允許達(dá)到12.7mm，前提是需要將其周長公差控制在±6.4mm以內(nèi)。

（4）直線度。任意3000mm長度范圍內(nèi)允許的最大直線度誤差應(yīng)為3.2mm；任意1200mm長度范圍內(nèi)允許的最大直線度誤差應(yīng)為9.6mm；任意超過1200mm長度的鋼管，允許的最大直線度誤差應(yīng)為12mm[2]。

3 焊接過程監(jiān)控的方法與措施

3.1 焊材管理與控制

焊材牌號要與項(xiàng)目WPS要求一致，焊材的烘干、保溫需符合焊材使用管理規(guī)定，焊絲使用過程中注意防護(hù)，現(xiàn)場領(lǐng)用的焊條需放置于合格的保溫筒之內(nèi)，當(dāng)天未使用完的手工焊條、焊劑、藥芯焊絲需及時(shí)退回焊條烘干房，特殊焊材的使用按照廠家說明進(jìn)行。

3.2 焊接參數(shù)控制

一般情況下，較薄的板（38mm以下）采用烤把加熱，厚板（38mm及以上）采取電阻加熱的方式，對接頭區(qū)域進(jìn)行預(yù)熱。預(yù)熱范圍為距離焊接接頭所有方向至少50mm。一般情況下，海洋鋼結(jié)構(gòu)旁站檢驗(yàn)關(guān)鍵部位的層間溫度最小值不能低于預(yù)熱溫度，最大值不能高于WPS中指定的最高溫度值。焊接過程中需對焊接電流、電壓、焊接速度等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控；具體焊接參數(shù)參照在建項(xiàng)目已經(jīng)批準(zhǔn)的WPS。對于重要節(jié)點(diǎn)，例如吊點(diǎn)、50mm厚以上的環(huán)板，還要做好旁站檢驗(yàn)和記錄。

3.3 節(jié)點(diǎn)預(yù)邊堆焊的控制

預(yù)邊堆焊即通常所說的長肉。如果焊接接頭根部間隙超過焊接工藝規(guī)程限值，應(yīng)重新組對；如不可能，對于根部間隙大于2倍較薄構(gòu)件的壁厚或超過20mm時(shí)，二者取取小值，可按照相關(guān)支持批準(zhǔn)的焊接工藝規(guī)程WPS進(jìn)行單邊或雙邊預(yù)邊堆焊，后進(jìn)行打磨處理，直至符合焊接工藝規(guī)程公差范圍。預(yù)邊堆焊不適用于常規(guī)糾正及尺寸偏差的修正。

4 結(jié)語

總而言之，按照上述質(zhì)量控制方法與措施，對渤海區(qū)域海洋采油平臺建造過程進(jìn)行了有效的質(zhì)量控制，保證了各在建項(xiàng)目的施工質(zhì)量，也給同行業(yè)相關(guān)人員起到了借鑒作用[3]。