摘要：海洋操作平台钢结构是整个平台的承载体，承载着整个组块的重量，包括机械、管道、电气仪表、舾装、通风等专业。一般的组块陆地建造完成后，装船重量都在1万t左右，其中钢结构焊接质量直接关系到整个平台在海上运行寿命，因此钢结构过程焊接质量控制非常重要。由于海洋操作平台领域的特殊性，对整个过程焊接质量和无损探伤控制尤为严格，在平台陆地建造时，钢结构焊接质量还存在一些问题，因此过程中必须采取一些特殊的措施方能保证施工质量。下面通过对实际模块钢结构施工，来对海洋石油操作平台钢结构焊接质量控制进行总结、分析。
关键词：海洋石油平台；钢结构；焊接
引言
海洋战略是国家重要的发展战略，我国作为最大的发展中国家，海洋领域的开发投入也开始与日俱增。海洋石油勘探开采作为重要的能源发展战略措施，逐渐由浅水勘探作业逐渐进入到深水作业阶段，相应的海洋石油平台结构也出现了大型化、科学化、专业化的发展趋势。目前来看，在开采难度增大的背景下，对于海洋石油平台的建造质量要求也越来越高。钢结构是石油平台的基础框架，其发挥着支撑作用，是保障生活楼、各类电气设备及输油管线顺利运行的关键。海洋环境复杂、恶劣，而钢结构的焊接质量优良是海洋石油平台稳定安全的基本保障。因此海洋石油平台钢结构焊接质量控制研究具有一定现实意义。
1 海洋石油平台钢结构的焊接特点
由于海洋石油平台的特殊性，其钢结构焊接也就不同于一般的钢铁焊接工作，具有自己的焊接特点。首先在焊条材料的选择上，一般选用低氢或者超低氢的碱性焊条；其次，在进行焊接工作之前，必须要对钢板进行预热准备，以防止焊接过程中钢板出现开裂现象，一般来说，预热温度需要达到规范中材料相应组别的最小预热温度要求；最后，在焊接过程中还有一个参数叫热量输入值，它是每个焊接接头具有良好韧性的重要保证，一般来说需控制在45KJ/cm。在整个焊接工作全部完成之后，要对残存的热应力进行及时有效的处理，以免影响石油平台结构的安全性和稳定性。总之，对于海洋石油平台的钢结构的焊接工作必须要依照国家的有关安全标准来严格进行。
2 海洋石油平台钢结构的焊接
2.1 尺寸核对
在进行海洋石油平台钢结构的焊接工作之前，需要对钢结构的相关尺寸进行准确的测量和核对。一般来说，施工图纸是钢结构材料尺寸最直接也是最有效的核查方式。在具体核对的过程中，主要着重于钢铁卷管的厚度和内径大小，另外还需要对一些材料的分布位置做细致的核对，比如吊点、支管等，这些都关系到石油平台后期的实际操作能力，因此必须要对钢结构尺寸严加把控，使其符合相关的国际标准，确保钢结构质量。
2.2 坡口情况检验
主结构的焊接，其坡口通常采用全熔透形式。在焊接之前，质量控制人员需要检查坡口情况是否满足经业主批准的焊接工艺规程的要求，描述了对于适用结构所开坡口的型式，包括坡口根部间隙、坡口角度、钝边情况、坡口周围清理、预热温度、焊后热处理以及使用的焊材种类等。需要张贴在施工现场焊工能够及时查看的地方，根部间隙%坡口角度和钝边大小需要控制在允许的范围内，根部间隙过大则焊材不易填满，填满以后的强度也不易达标，间隙过小则焊条伸不进去，根部不易施焊，坡口角度过大会造成焊道的热输入过大，增加焊材填充量和焊接时间，效率低下。坡口角度过小则坡口根部不易焊透，造成接头强度不够。钝边太厚不易焊透，钝边太薄容易烧穿，因此，质量控制人员必须检查这些组对参数，将其控制在允许的范围内，才能够有效地防止焊接缺陷的产生，保证焊接质量。
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2.3 坡口预热状况的监测
某种程度上来说，预热直接决定着海洋石油平台钢结构的焊接质量，因为接头焊后的冷却速度和焊接应力及变形的情况都可以通过预热得到有效的控制，此外经过预热后，也可以确保不会出现淬硬组织。有些钢结构的刚性大或焊接性差，出现冷裂纹的概率较大，对这些钢结构可以通过预热来保证其焊接质量。所以，坡口的预热温度和预热方式应是整个钢结构焊接质量控制工作的重点内容。坡口的预热温度和预热方式通常有以下几点要求：其一，预热温度不应小于焊接工艺规程中要求的最小预热温度。其二，烤把或电阻加热片应为预热的主要方式。其三，从预热温度最终测量的角度上来说，在使用红外线测温枪时，其红点的打点位置不应正对坡口，而应该在坡口周围的75mm以内。
2.4 海洋石油平台钢结构的焊接工艺
2.4.1 卷管作业常用焊接工艺
海洋石油平台结构钢管卷制是平台建造的重要组成部分。结构钢管主要种类有：导管、钢桩、拉筋、隔水套管、立柱等几大类，其中导管、钢桩、立柱属大直径、大壁厚钢管，多采用X型坡口，双面焊接。拉筋和隔水套管属小直径钢管，多采用V型坡口，单面焊接。目前，以埋弧自动焊为主体的结构钢管焊接工艺应用普遍。主要有以下几种。1、单丝单电源埋弧焊，主要用于中等厚度（小于25mm）的拉筋等管材的卷制焊接，是目前最常用，比较容易掌握的焊接工艺。2、双丝单电源埋弧焊，主要用于厚度较大（大于32mm，小于50mm）的导管、钢桩及拉筋等管材的卷制焊接。焊接效率比单丝提高50%左右。3、多电源多丝（三丝或四丝）埋弧焊，主要用于大厚度（大于50mm）的导管、钢桩等的卷制焊接。焊接效率是单丝焊的1.5-2倍。由于此厚度按要求需要进行焊后热处理。为减少施工工序，需要进行CTOD试验，以评判焊接接头综合性能，是否可免除焊后热处理。
2.4.2 主体结构常用焊接工艺
1、焊条电弧焊主要用于导管架TKY节点及组块结构的全位置焊接。2、焊条电弧焊封底联合药芯焊丝气体保护焊，焊条电弧焊用于TKY节点或其他位置的封底焊接，药芯焊丝气体保护焊用于填充、盖面焊接。该工艺抗风能力较弱，使用时必须采取防风措施，尤其是高空作业，局限性更大。
2.5 海洋采油平台钢结构焊缝外观检验
待海洋石油平台钢结构焊接完成后，质量控制重点要放在对钢结构焊缝外观的检验上，通过对焊缝外观检验，提升整体焊接工程质量。质量控制人员要用焊缝检测尺测量焊缝余高，一般情况下其余高不应该超过3.2mm，同时也不应该低于母材。在检验工作当中，还要着重依据图纸测量角焊缝的焊角尺寸。当焊道打磨平整后，需要对其表面是否存在气孔、焊渣、裂纹等缺陷进行检查。在对比施工工艺要求后，一旦发现存在超标缺陷，监管方有权要求施工作业方进行重新修复，返工焊接，待修复合格达标后，才能确认整体项目是否合格。
结束语
总而言之，海洋石油平台钢结构焊接工艺要求高，施工作业质量达标与否关乎到平台整体安全性，因而，开展海洋石油平台钢结构焊接质量控制相关研究具有一定实际意义的随着海洋石油勘探和开发规模的逐渐扩大，在平台钢结构焊接工艺方面研究依然有较大提升空间，值得我们加以关注和积极探索。
参考文献
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论文作者:林丰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/9
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