海外岸橋交付現場母材裂縫返修處理與分析

方吉

（上海振華重工（集團）股份有限公司，上海 200125）

近年來，新的岸橋項目整機滾裝發運至用戶碼頭以后，交付過程中，結構母材裂紋甚至開裂的事件偶有發生，新岸橋還未交付的情況下就發生開裂，會造成用戶對岸橋產品質量的不信任，影響到現場的交付工作，甚至影響到用戶跟公司未來的合作前景。因此現場的裂縫返修處理十分關鍵，返修是否成功，直接影響岸橋的調試交付能否順利完成，也會影響用戶對于岸橋質量的信心。

1 梯形架撐管焊縫返修處理與分析

1.1 項目背景介紹

某海外岸橋2臺岸橋項目，在卸船完成后安裝恢復階段，用戶在檢查結構時發現2號機梯形架撐管和梯子平臺牛腿焊縫連接處有裂縫，經過仔細查看，裂縫長度貫穿焊縫，裂紋延伸到撐管上，長度達到30cm左右，位置在從上橫梁往上第三根牛腿處。現場安排打磨掉該處位置油漆后，裂縫和撐管上的裂紋依然存在。用戶當天安排了MT探傷，裂紋總長度約400mm,母材上裂紋長度約100mm左右。用戶第二天又安排了UT，裂紋最深處已經裂穿母材。

1.2 裂縫原因分析

經過現場初步分析與研判，開裂原因可能有以下幾點：

（1）海運途中風浪大，船搖晃比較大，且該橋吊在船頭，可能導致管子開裂。

（2）該平臺牛腿焊縫正好跟梯形架管子螺旋管焊縫重疊和交差，導致應力集中，可能導致開裂。

（3）可能平臺牛腿和梯形架管子裝配質量問題，導致該牛腿出焊縫的殘余應力偏大，在海運途中搖晃，可能導致開裂。

1.3 修復方案

公司的修復步驟和方案如下：

（1）先把原來牛腿割除，然后重新先焊接新牛腿支架固定好平臺。

（2）把原來焊縫開裂的地方焊接重磅板，然后兩頭碳刨，然后補焊。

注意事項：

（1）重磅板需要彎圓弧的和數控開孔，請現場了解一下，是否有設備和加工廠家可以加工？現場能否買到大尺寸的方鋼？現場沒有大西洋牌的焊接材料，可以改成林肯E7081牌號的焊材。

（2）焊接和碳刨人員需要有資質的。

（3）重新焊接在梯形架管子上的牛腿支架，焊接位置時候注意不要跟重磅板干涉。

總體要求：

（1）焊接修補必須嚴格按照評定合格的、經批準的WPS 執行。

（2）所有執行焊接修補的焊工必須按照取得資質的焊接位置、焊接方法進行焊接作業。

（3）立焊位置焊接修補必須為立向上位置。

鋼板缺陷修補：

（1）鋼板表面缺陷包括：表面腐蝕凹坑、馬腳咬邊、馬腳切割傷害、電弧擊傷等。

（2）當缺陷深度d≤3mm時可以采用局部打磨方法予以清除，修磨后表面應光潔平順。

（3）當缺陷深度d＞3mm時，需要采用焊接修補，具體見焊接修工藝內容。

焊接修補工藝如下：

（1）返修由施工隊電焊領班負責，填報返修單后，在質檢員和探傷人員的督察、配合下根據缺陷深度和施工條件決定焊縫的返修面，控制返修質量。

（2）焊接返修由技術好，經驗豐富的焊工擔任。

（3）對于此缺陷則需用碳弧氣刨刨除。探傷人員應協助確認所有缺陷已清除干凈，然后將碳刨的表面打磨光滑明亮，并使之成為適合焊接的U形坡口狀，坡口兩端應呈斜坡狀，總長不得小于50mm，具體如圖1所示；然后經MT確認無表面缺陷才能進行焊補。建議采用碳刨加打磨的方式，在碳刨至根部時，采用打磨的方式修割坡口根部間隙至WPS要求，并確保根部間隙盡量一致。

圖1 修復工藝方案

（4）碳弧氣刨的預熱溫度不低于65℃。

（5）焊接修補采用的焊接方法一般用SMAW，也可用FCAW。

（6）焊接修補需按照評定合格的相應位置和相應接頭的WPS。

（7）返修焊接后的表面應與鄰近母材或焊縫表面齊平，不平處應打磨成與鄰近表面平順過渡。

（8）返修的焊縫必須按照原先使用的方法重新進行檢查并且采用同樣的驗收標準。在通過同樣的NDT檢測合格后，焊縫返修是被認為可以接受的。

1.4 現場執行修復過程

我們隨船發運的大西洋的焊條現場已經用完了，在外面找到了林肯的焊條，但是型號沒有E7081的，有E7018的，跟工藝確認后滿足要求。

現場安裝了一個臨時工藝平臺在裂縫位置，為后續的修復工作做準備，當天用戶幫忙安排了UT探傷，裂紋最深處已經裂穿。6月13日，公司提供修復方案，方案要把原來牛腿割除，然后重新先焊接新牛腿支架，原來焊縫開裂的地方焊接重磅板，然后兩頭碳刨，補焊，單面焊雙面成型。現場收到方案后第一時間聯合用戶，在當地尋找牛腿和重磅板加工廠、符合資質要求的焊工以及采購規定的焊材。

實際操作中，重磅板貼的位置覆蓋在管子的拼縫上，而管子拼縫是凸出的，需要把管子拼縫磨平，不然重磅板沒法貼合管子表面。

起初沒有打止裂孔，因為不能保證焊透。做完MT貼的板，開坡口以后又做MT，發現裂紋邊長了，外面沒裂，從里面裂開了，現在裂紋已經600MM，順著新裂紋開完坡口，再做一次MT。坡口都磨到重磅圈的位置了，MT做下來還是有裂紋，無法完全清除裂紋。確認當初碳刨是從兩端離裂紋50MM左右開始刨的，管子存在報廢的可能性。經過內部討論，決定還是采取打止裂孔的方法，現場最小的鉆頭3.5MM，開了三個止裂孔，先確認孔的邊緣有沒有裂紋。現場還曾考慮裂紋越刨越有，本身有個口子，管子本身有張力，一邊用打磨槍磨，管子一邊繼續撕裂，是否可以燒幾塊板子在已經刨開的口子上面，把口子拉住，加一道力，但是該方案被工藝證明為無效也沒有必要。止裂孔圓心遠離裂紋一公分，圓心與裂紋線對齊。該裂縫返修總體順利，具體時間節點如下。

6月7日：用戶安排了MT探傷，裂紋總長度約400mm,母材上裂紋長度約100mm左右。

6月8日：用戶安排了UT，裂紋最深處已經裂穿母材。

6月9日：現場安裝了一個臨時工藝平臺在裂縫位置，為后續的修復工作做準備，當天用戶幫忙安排了UT探傷，裂紋最深處已經裂穿。

6月13日：公司提供修復方案，方案要把原來牛腿割除，然后重新先焊接新牛腿支架，原來焊縫開裂的地方焊接重磅板，然后兩頭碳刨，補焊，單面焊雙面成型。現場收到方案后第一時間聯合用戶，在當地尋找牛腿和重磅板加工廠、符合資質要求的焊工以及采購規定的焊材。

6月24日：焊縫修復完成，油漆復涂結束。用戶同意恢復試車。雖然已經修復完成，但用戶認為在我們新機器上出現類似嚴重質量問題非常難以理解，需要公司方面給出合理的說法和解釋。鑒于此，公司召集相關部門，討論并內部分析該質量問題發生的原因，最終形成內部確認的書面文件正式提交給用戶。

2 下橫梁裂縫返修處理與分析

2.1 項目背景介紹

某海外岸橋項目，于11月3日發運，11月22日，海運途中，運輸船長反饋回公司，在海運過程中遇風浪，船上綁扎開裂，19號機下橫梁電梯井附近位置母材有裂縫，且兩臺機外檔的八根海運撐管陸續發生開裂。運輸船于12月14日靠泊用戶碼頭，現場交機人員和保險公司及用戶一同檢查了裂縫情況，裂縫長度在50公分左右，現場安排了探傷，檢測裂縫情況。

2.2 裂縫原因分析

經過現場初步分析與研判，開裂原因可能有以下幾點：

（1）海運途中風浪大，船搖晃比較大，可能導致撐管開裂，母材裂縫。

（2）海綁撐管使用次數過多，內部老化，遇到風浪陸續發生開裂。

2.3 返修方案及執行

總體要求：

（1）焊接返修必須嚴格按照評定合格的、經批準的相應焊接位置的WPS執行。所有執行焊接返修的焊工必須按照取得資質的焊接位置、焊接方法進行作業。

（2）立焊位置焊接修補必須為立向上位置。

修補工藝最低限度條款：

（1）為了便于目測檢查和無損探傷，必須要把待返修區域表面的灰塵和油漆清理干凈。

（2）焊接返修前需進行MT探傷，確定裂紋位置及深度，指導打磨作業的位置與深度。

（3）如果采用碳弧氣刨，碳弧氣刨前的預熱溫度嚴禁低于65℃；裂紋可以采用打磨或者碳刨的方式去除。探傷人員應協助確認所有缺陷已清除干凈，然后將碳刨或打磨的表面打磨光滑明亮，并使之成為規則的U型坡口形狀。

其中，對于裂紋，必須用目檢、MT或其他可靠的方法確定裂紋范圍；還需要清除裂紋以及超出裂紋兩端的50mm范圍的完好金屬并且重焊。

（4）裂紋采用碳刨方式或打磨將層狀撕裂部分完全去除，并將去除位置打磨至光滑過度，然后按照正式焊接WPS要求將去除凹槽堆焊填滿。

（5）返修區域裂紋打磨去除干凈后需要進行MT確保缺陷已經全部清除。

（6）預熱溫度、焊接電流、電壓、焊接速度、道間溫度等、必須按照WPS的參數執行，并采用多層多道焊接。（7）焊后需要對焊縫進行保溫以避免焊縫冷卻過快。（8）返修過程中必須清理干凈焊渣、并做好防風措施，避免產生夾渣和氣孔等缺陷。

（9）返修后的焊縫表面一定要打磨，使該焊縫與鄰近母材以及焊縫的表面平齊，如有特殊情況，需工程師批準，對表面進行精修，打磨成稍有余高，但是要和鄰近表面平順過渡。

（10）返修焊縫必須按照原先使用的方法重新進行檢查并且必須使用同樣的接受標準。在通過無損檢測合格后，焊縫返修是被認為可以接受的。

（11）作業過程返修人員需做好安全預防措施，個人勞防用品需穿戴齊全，并配備專人監護，進行協調，保證施工安全。

3 結語

從2019年4月份開始，設計部門已經開始修改梯形架走道平臺的牛腿形式，避免再發生類似梯形架撐管開裂事件。海運工裝，尤其是海運撐管，需加強檢驗和維護管理工作，避免在缺乏保養和檢測的情況下循壞多次使用，及時發現老化的管子進行修復或報廢處理，避免在海運途中因管子質量問題導致險情的發生。