浅谈海洋平台齿条的安装以及焊接工艺要点模板
- 格式:doc
- 大小:546.50 KB
- 文档页数:19
海洋工程焊接技术一、引言海洋工程焊接技术是指在海洋环境下进行的焊接工艺和技术的应用。
海洋工程焊接技术的发展对于海洋工程建设和维护具有重要意义。
本文将详细介绍海洋工程焊接技术的标准格式,包括焊接材料的选取、焊接工艺的设计、焊接设备的选择和焊接质量的控制。
二、焊接材料的选取1. 焊接材料的种类和性能要求根据具体的海洋工程项目需求,选择适合的焊接材料。
常用的焊接材料包括碳钢、不锈钢、铝合金等。
焊接材料应具备良好的耐腐蚀性、抗拉强度和韧性等性能。
2. 焊接材料的质量控制对于海洋工程焊接材料的选取,需要进行严格的质量控制。
确保焊接材料的化学成分符合要求,通过力学性能测试和非破坏性检测来验证焊接材料的质量。
三、焊接工艺的设计1. 焊接接头的设计根据海洋工程的具体要求和焊接材料的性能,设计合适的焊接接头形式。
常见的焊接接头形式包括对接接头、角接接头和搭接接头等。
2. 焊接工艺参数的确定根据焊接材料的种类和厚度、焊接接头的形式和要求,确定合适的焊接工艺参数。
包括焊接电流、电压、焊接速度等。
3. 焊接顺序和方法根据焊接接头的形式和要求,确定合适的焊接顺序和方法。
包括单面焊、双面焊、多道焊等。
四、焊接设备的选择1. 焊接设备的种类和性能要求根据海洋工程焊接的具体要求,选择适合的焊接设备。
常见的焊接设备包括手工电弧焊机、气体保护焊机、激光焊接设备等。
2. 焊接设备的质量控制对于海洋工程焊接设备的选择,需要进行严格的质量控制。
确保焊接设备的性能稳定可靠,通过检测和验证来确认焊接设备的质量。
五、焊接质量的控制1. 焊接前的准备工作在进行焊接前,需要进行焊接面的清洁和预热等准备工作。
确保焊接接头表面无油污、氧化物和水分等杂质。
2. 焊接过程的质量控制在焊接过程中,需要严格控制焊接工艺参数,确保焊接接头的质量。
通过焊接过程监控和非破坏性检测来验证焊接质量。
3. 焊接后的质量控制焊接完成后,需要对焊缝进行检测和评估。
通过力学性能测试、金相分析和超声波检测等方法,确保焊接接头的质量符合要求。
焊接评定----母材----焊材----定位方式----坡口形式----组对----预热----焊接----焊后加热保温----焊后焊缝检测探伤----缺陷修补齿条对接工艺焊接前工艺的准备自升式钻井平台主要用来满足海上石油和天然气的勘探、开采工程的作业需要。
桩腿是钻井平台的最大部件之一,对升井平台的使用寿命起着决定性的作用,其关键是焊接质量及尺寸精度的控制。
自升式钻井平台焊接结构中,每个桩腿有三根齿条,桩腿齿条的焊接结构有其自身显著的特点,在焊接上存在着钢板厚度大、母材强度高、焊后要求变形小等特点。
桩腿母材及焊材齿条母材为ASTM A514 GR.Q,厚度为127mm和152mm两种规格,以后会发展到200mm以上厚度。
材料屈服极限为690MPa,抗拉强度770/931MPa,纵向冲击在-40℃时不低于34J。
对应国内的Q690高强度合金结构钢,其化学成分如下表:中国Q690化学成分表焊接材料的选取,选择与母材强度相匹配的焊条,等强匹配原则。
定位方式:不论是主弦管与齿条的焊接,还是齿条与齿条的焊接,都是在专门设计的胎架中进行焊接的。
胎架的作用主要有三点:1.起焊前定位齿条及弦管的作用;2.胎架与齿条的间隙用来调整;3.夹紧工件,焊接过程中限制焊件变形;弦管与齿条、齿条与齿条的焊接胎架如下图所示:齿条与弦管的焊接齿条与齿条对接及组成桩腿的胎架齿条对接双面立焊的坡口形式:齿条对接焊接:1.焊前的组对在特殊加工制造的胎架上完成,起到定位限制变形的作用。
焊前坡口要清理干净,不允许有油渍、污渍、锈迹,焊前坡口打磨干净。
对接角度,间隙调整完毕后,在胎架中进行卡死。
2.焊前预热。
对于本产品齿条的焊接,合适的预热温度能够大大提高焊接接头的抗裂性,防止冷裂纹的产生,同时降低热影响区组织的硬度,并提高其低温冲击韧性。
预热能降低马氏体的转变时的冷却速度,通过马氏体的自回火作用来提高抗裂性能。
但是预热温度不能太高,需要严格控制。
海洋工程焊接技术一、引言海洋工程焊接技术是指在海洋环境下进行焊接作业的一种特殊技术。
由于海洋环境的特殊性,海洋工程焊接技术相对于陆地焊接技术来说具有更高的要求和挑战。
本文将详细介绍海洋工程焊接技术的标准格式和相关内容。
二、海洋工程焊接技术标准格式海洋工程焊接技术的标准格式主要包括以下几个方面的内容:1. 技术要求海洋工程焊接技术的技术要求包括焊接材料的选择、焊接工艺的确定、焊接设备的选择和使用、焊接操作的规范等。
焊接材料的选择应符合相关标准和规范,确保焊接接头的强度和耐腐蚀性。
焊接工艺的确定需要考虑焊接材料的特性、焊接接头的要求以及环境因素等。
焊接设备的选择和使用应符合相关的安全标准,确保焊接作业的安全性。
焊接操作的规范包括焊接操作的步骤、焊接接头的准备和清洁、焊接参数的控制等。
2. 焊接接头设计海洋工程焊接技术的焊接接头设计需要考虑到海洋环境的特殊性。
焊接接头的设计应符合相关的标准和规范,确保焊接接头的强度和可靠性。
焊接接头的设计还需要考虑到海洋环境中的腐蚀和疲劳等因素,采取适当的措施来延长焊接接头的使用寿命。
3. 焊接质量控制海洋工程焊接技术的焊接质量控制是确保焊接接头质量的重要环节。
焊接质量控制包括焊接操作的监控、焊接接头的检测和评定等。
焊接操作的监控需要对焊接参数、焊接设备和焊接操作人员进行监测和记录,确保焊接作业的合规性。
焊接接头的检测和评定包括焊缝的外观检查、尺寸测量、无损检测等,以确保焊接接头的质量符合相关标准和规范。
4. 安全防护措施海洋工程焊接技术的安全防护措施是保障焊接作业人员安全的重要措施。
安全防护措施包括焊接作业区域的划定、焊接操作人员的个人防护装备、焊接设备的安全使用等。
焊接作业区域的划定需要考虑到海洋环境的特殊性,确保焊接作业的安全性。
焊接操作人员的个人防护装备需要符合相关的安全标准,确保焊接人员的安全。
焊接设备的安全使用需要进行定期的检查和维护,确保焊接设备的正常运行和安全性。
海洋石油平台钢结构焊接的质量管控摘要:由于陆地上的资源有限且开发过度,海洋资源类型众多且规模巨大,因此海洋资源开发就成为了我国的重要发展战略之一。
其中,以中海油主导的海洋石油开采已经取得了一定的成效。
然而在进行海洋石油开发,就需要建立海洋石油开采平台作为人员与设备在海洋石油开采作业的基础,故而进行海洋石油平台的钢结构质量控制是一项重要工作。
只有实施科学全面的海上平台钢结构焊接质量控制,才能保证海洋石油开采工作安全高效运行,推动我国的海洋资源开发持续发展。
关键词:海洋石油平台;钢结构;焊接引言:海洋平台为在海上进行钻井、采油、集运、观测、导航、施工等活动提供生产和生活设施的构筑物。
按其结构特性和工作状态可分为固定式、活动式和半固定式三大类。
固定式平台的下部由桩、扩大基脚或其他构造直接支承并固着于海底,按支承情况分为桩基式和重力式两种。
活动式平台浮于水中或支承于海底,能从一井位移至另一井位,按支承情况可分为着底式和浮动式两类。
近年来正在研究新颖的半固定式海洋平台,它既能固定在深水中,又具有可移性,张力腿式平台即属此类。
活动式平台,由于机动性能好,故一般均用于钻井。
坐底式平台特别适合于浅海(10米左右及岸边的潮间区)油田的钻井和采油工作。
自升式平台和半潜式平台主要是供钻井之用,当油田的规模很小而又不宜设置固定式平台时,也可做采油用。
活动式平台整体稳定性较差,对地基及环境条件有一定的要求。
固定式平台整体稳定性好,刚度较大,受季节和气候的影响较小,抗风暴的能力强。
缺点是机动性能差,一经下沉定位固定,则较难移位重复使用。
桩基平台属钻井、采油平台,工作水深一般在十余米到200米的范围内(个别平台超过300米),是世界上使用最多的一种平台。
从设计理论和建造技术来衡量,它都是一种最成熟和最通用的平台型式。
钢筋混凝土重力式平台是70年代初开始发展起来的一种新型平台结构,主要用于欧洲的北海油田。
这种平台具有钻井、采油、储油等多种功能,水深在200米以内均可采用,最佳水深为100~150米。
浅谈海洋平台钢结构的焊接技术摘要:随着经济的快速发展,海洋作为能源、原材料等物质的重要来源地,已经成为世界各国研究、开发的重点领域;而在海洋工程开发中,海洋平台领域则成为海洋工程领域技术研发的重中之重。
焊接工序是钢结构制造、安装生产中的一道关键工序,焊接作为钢结构的主要连接方式之一,直接影响钢结构的施工质量,本文作者根据多年工作经验,介绍海洋平台结构修理时的焊接要求和焊接方法。
关键词:钢结构;海洋平台;焊接海洋平台结构大型化趋势显著,结构复杂,焊接工作量大,节点焊接本来就很困难,加之应力集中程度高,其结构处于更危险的状态,且随着结构大型化,导致构件厚度增加,其破坏的危险性也就愈来愈大,因此在海洋平台建造及修理时,对结构焊接的要求也越来越高。
下面根据笔者多年海洋平台结构修理的成功经验,总结其结构修理时的焊接要求和焊接方法如下,以供同行参考使用。
1 海洋平台结构焊接的特点(1)为了防止冷裂缝和提高热影响区的韧性,多采用低氢型和超低氢型碱性焊条。
(2)焊接热量输入通常限制在40~50kJ/cm的范围,以确保焊接接头的韧性和抗脆断性。
(3)厚板焊件,一般焊前需预热,以防止裂纹发生。
(4)管节点和关键部件焊后还需要进行热处理,以消除焊接残余应力。
2 对焊缝金属和焊接接头的性能要求(1)韧性标准材料韧性的指标主要是夏比V型缺口冲击韧性值。
(2)硬度限制热影响区最高硬度,不仅是为了防止焊接冷裂纹的发生,也是为了防止氢致应力腐蚀开裂。
降低焊缝热影响区硬度的主要措施是选择较高的焊接热输入量,采用回火焊道和选用碳当量较低的材料。
是影响焊接接头疲劳寿命的重要因素。
特殊构件的角焊缝对其形状和缺陷必须修整,并与母材表面光滑过渡。
(3)腐蚀为了避免焊缝金属的腐蚀,在焊接材料的选取上,应使焊缝金属的电极电位正于母材金属和过热区。
焊后热处理对减轻腐蚀也有好处,采用碳当量较低的钢材。
3 海洋平台结构焊接材料的选择根据平台构件的用钢等级和平台设计要求,选用与之相匹配的焊条或焊丝和焊剂。
海上平台管节点6GR位置焊接工艺方法在海洋工程结构的构件中主要有T 形、K形和Y形. 管节点,这些管节点中以6GR 位置难度最大,6GR 为带有障碍环的管子倾斜45°固定焊,其管子的轴线与水平面成45°角,位置固定不允许变动,障碍环的外径比厚壁管的外径约大300 mm ,且安装在厚壁管外缘,距两管接缝及厚壁管端面的距离≤13 mm。
我们在培训中总结归纳了一套6GR 焊接的操作工艺方法及其要点,供同行参考。
1 焊接工艺及参数管材选用20 无缝钢管,设备选用山东奥太ZX7 - 400STG逆变式焊机,直流反接电源,打底焊条为日本产单面焊双面成形用焊条LB - 52U , <3. 2 mm ,填充及盖面焊条为四川自贡大西洋CHE58 - 1 焊条, <3. 2 mm。
使用前焊条应进行350 ℃烘干,保温1. 5 h ,随用随取,施焊前对坡口内外两侧各20 mm 范围内进行除锈, 使其露出金属光泽。
1. 1 管子组对与定位焊接管的组对与定位是保证6GR 焊接质量和管接头背面成形良好的关键,如果坡口形式、组对间隙和钝边大小不合适,易造成下塌、焊瘤及未焊透等缺陷。
为了保证管子错边量,管对接应在专门的对管器上进行,定位采用肋板固定(2 点、10 点、6 点为肋板固定) ,肋板材料为20 钢。
1. 26GR 操作特点及难点6GR 管子有障碍环,两管内壁厚度相差6 mm ,技术要求管子反面成形和厚壁管内平齐,实际上反面成形是一个全焊透角焊缝形式,打底焊难度极大,我们通过大量摸索实践,找到一套切实可行方法,使之达到要求。
1. 3 打底焊打底焊操作主要难点是管子斜仰焊位置,由于管子承受热量不均匀,熔滴难于向背面焊缝过渡,且受重力作用,使熔滴下淌,欲使熔滴能够克服重力和坡口上下两端受热不均匀带来的不利影响,使熔滴顺利向熔池过渡,形成正反面饱满的焊缝,保证电弧在根部焊接时处在合适位置是实现单面焊双面成形的关键,因此在施焊前将焊机起弧电流调节到5 的位置,电弧的吹力(推力) 电流调节到7 的位置,其作用为起弧容易,提高电弧挺度,可充分利用电弧的吹力将铁水送到厚壁管的根部, 使之反面成形良好。
海洋工程焊接技术一、引言海洋工程焊接技术是指在海洋工程领域中,利用焊接技术对各种材料进行连接、修复和加固的技术手段。
海洋工程焊接技术的发展与应用对于海洋工程的安全性、可靠性和持久性具有重要意义。
本文将介绍海洋工程焊接技术的相关标准和要求,以及在海洋工程中的应用案例。
二、海洋工程焊接技术的标准和要求1. 材料选择海洋工程焊接技术要求选择适用于海洋环境的耐腐蚀材料,如不锈钢、镍合金等。
材料的选择应根据海洋环境的特点和工程需求进行评估,确保焊接接头的耐腐蚀性和机械性能满足要求。
2. 焊接工艺海洋工程焊接技术要求采用适当的焊接工艺,确保焊接接头的质量和可靠性。
常用的焊接工艺包括手工电弧焊、氩弧焊、气体保护焊等。
在选择焊接工艺时,应考虑到工程的特殊要求,如焊接位置的限制、焊接材料的特性等。
3. 焊接设备海洋工程焊接技术要求使用符合相关标准的焊接设备。
焊接设备应具备稳定的电源、合适的焊接电流和电压调节范围,以及可靠的保护措施,如过载保护、过热保护等。
同时,焊接设备的操作人员应具备相关的培训和资质,确保焊接过程的安全性和稳定性。
4. 焊接质量控制海洋工程焊接技术要求对焊接质量进行严格的控制和检测。
常用的焊接质量控制方法包括焊缝外观检查、焊缝尺寸测量、焊缝断面检查、焊缝力学性能测试等。
焊接质量控制的目的是确保焊接接头的质量和可靠性,防止焊接缺陷和焊接疲劳引起的事故和故障。
三、海洋工程焊接技术的应用案例1. 海底管道焊接海底管道是海洋工程中常见的结构,其连接方式主要采用焊接技术。
海底管道的焊接接头应具备良好的密封性和耐腐蚀性,以确保管道的安全运行。
在海底管道焊接中,常用的焊接工艺是气体保护焊,焊接设备则需具备防水和防腐蚀的特性。
2. 海洋平台焊接海洋平台是海洋工程中的重要设施,其焊接接头要求具备高强度和良好的耐候性。
海洋平台的焊接工艺多采用手工电弧焊和气体保护焊,焊接设备应具备适应高空、高温和潮湿环境的特性。
焊接质量控制则需采用超声波检测、磁粉检测等方法,确保焊接接头的质量和可靠性。
浅谈海洋渔船建造焊接工艺特点和焊缝缺陷修补江东成(岱山渔船检验站)摘要:焊接是钢质渔船建造的关键环节。
焊接质量的优劣极大影响船体建造质量。
本文罗列了海洋渔船建造焊接工艺特点,详析渔船建造中常见焊缝缺陷种类及其修补方法。
供渔船建造焊接与焊缝检验参考。
关键词:渔船建造;焊接工艺;焊缝缺陷;缺陷修补焊接是重要的造船工艺,是钢质渔船船体建造的关键环节。
焊接工时约占船体建造总工时的30~40%,焊接成本占船体建造成本的三分之一左右。
焊接技术的先进与否、劳动效率的高低直接影响到船体建造的周期和速度,焊接质量的优劣极大地影响船体建造的质量,从而影响船舶的使用性和安全性。
一、渔船建造焊接工艺特点1、薄板比较多受渔船的尺寸特点及机电设备、捕捞设备布置特点影响,渔船船体一般选用横骨架式结构形式。
而根据《钢质海洋渔船建造规范》(2015)船底为横骨架式时,海洋渔船船中部0.4L 区域内的船底板的厚度计算公式为:t=10s√0.22+0.28L+1.5mm。
目前国内海洋渔船船长一般都在45米以下,船长超过50米的只有零星几艘。
渔船肋骨间距一般为0.5米。
由此可以得出国内渔船建造板材厚度一般都是在5≤t≤10mm范围内。
薄板多焊接热变形大是渔船建造中的一大特点。
2、室外焊接工作比重大根据农业部办公厅对于渔船建造管理的最新文件《农业部办公厅关于加强渔业船舶建造开工管理的通知》中渔船船舶建造技术条件的要求。
建造45米以下渔船的三级渔船建造企业未要求有独立的船体加工车间而是要求有独立的船体加工区域即可。
也就是说建造船长45米以下的渔船可以在室外进行船体加工,实际情况也确实如此。
目前国内渔船建造主要集中在辽宁、山东、浙江、江苏、福建等中小型船厂。
大部分渔船建造都采用室外整体建造法。
从构件加工到配件组装到结构板架拼装的焊接工作基本都在室外进行。
室外焊接比重大意味着焊接环境较差,对焊接工艺要求也就比较高。
然而这些中小型船厂的管理与焊工素质往往相对较差。
海洋平台工艺知识总结汇报海洋平台工艺知识总结汇报一、概述:海洋平台是指在海洋上建造的大型钢结构平台,用于进行海洋石油、天然气等资源的开发和生产。
海洋平台工艺是指在设计、建造和运营海洋平台过程中所涉及的技术和方法。
下面将对海洋平台工艺知识进行总结汇报。
二、海洋平台工艺的重要性:1. 提高工作效率:合理的工艺能够提高建造平台的效率,降低工期,使平台尽快投入生产,实现资源的开发利用。
2. 提高安全性:科学的工艺设计能够确保平台的结构稳定、船员的安全,减少事故的发生。
3. 降低成本:合理的工艺设计能够减少材料浪费,提高利用率,降低了平台建造的成本。
三、海洋平台建造的主要工艺:1. 设计:海洋平台的设计是整个建造过程的基础。
包括结构设计、强度计算、材料选取、预应力设计等内容。
2. 模块化建造:海洋平台采用模块化建造的方式可以提高施工效率。
每个模块都在陆地上制造完成后,通过船运方式将其运送到海洋平台建设地点进行安装。
3. 吊装:吊装是指将大型模块或设备从陆地上通过吊机等装置吊装安装到海洋平台上。
吊装作业需要考虑重量、平衡、高度等因素,保证安全顺利进行。
4. 焊接与拼装:海洋平台的构件多采用钢结构,需要进行焊接与拼装。
焊接工艺要求高,要保证焊接强度和质量。
5. 装备安装:包括设备、管道、阀门等的安装,需要保证正确连接、良好密封和可靠性。
6. 防腐保温:海洋平台需要考虑到海洋环境的腐蚀性和气候条件,进行合适的防腐保温处理,延长平台的使用寿命。
7. 海底管线铺设:海洋平台需要与陆地或其他设施进行管线连接,涉及到海底管线的铺设,需要考虑水深、地质条件、管道材料等问题。
四、海洋平台工艺的关键问题:1. 结构强度:海洋平台需要在恶劣的环境下承受海浪、风力等外力的作用,因此结构强度是一个关键问题,需要结构设计师进行精确计算。
2. 耐腐蚀性:海洋平台需要经受海水的腐蚀,因此需要合理选择材料和进行防腐保护措施,确保平台的使用寿命。
浅谈海洋平台齿条的安装以及焊接工艺要点模板
浅谈海洋平台齿条的安装及焊接工艺要点
崔全友孟祥富
( 青岛北海船舶重工有限责任公司)
摘要: 海洋钻井平台是实施海底油气勘探和开采的工作基地, 它标志着海底油气开发技术的水平, 而海上钻井平台起升系统的工作原理是齿轮- 齿条机构, 在海洋钻井平台的工作过程中, 齿轮- 齿条机构担负着整个平台的升降工作。
因此在建造海洋平台时, 齿条焊接及其精度控制一直占据着十分重要的地位。
关键词: 海洋平台齿条安装焊接
一、概述:
钻井平台是主要用于钻探井的海上结构物。
上装钻井、动力、通讯、导航等设备, 以及安全救生和人员生活设施, 是海上油气勘探开发不可缺少的手段, 主要有自升式和半潜式钻井平台, 而我公司主要是建造自升式钻井平台。
自升式钻井平台, 由平台体、桩腿和升降机构组成, 平台体能沿桩腿升降, 一般无自航能力。
1953年美国建成第一座自升式平台, 这种平台对水深适应性强, 工作稳定性良好, 发展较快。
工作时桩腿下放插入海底, 平台被抬起到离开海面的安全工作高度, 并对桩腿进行预压, 以保证平台遇到风暴时桩腿不致下陷。
钻完井后平台降到海面, 拔出桩腿并全部提起, 整个平台浮于海面, 由拖轮拖到新的井位, 而钻井平台的升降以及桩
腿的预压全是由以齿条以及齿轮箱为主组成的升降系统完成的。
1989年9月, 世界上第一座极浅海步行坐底式钻井平台”胜利二号”在人们惊喜和赞美声中一步一步走着下水, 拉开了我公司在海洋工程建造方面的序幕。
至今我公司在海洋工程特别是自升式钻井平台的建造已有20年的历史, 从起初的”胜利作业三号”到最近的”中油海6号”, 特别是平台升降装置齿条的安装、焊接及其精度控制方面, 随着我们技术水平提高及工艺的不断完善, 产品的质量不断的提升。
结合我公司近几年海洋工程的建造经验, 浅谈一下海洋平台升降装置齿条的焊接及其精度控制。
二、齿条材料的特点及焊接要点
1 齿条材料的特点
齿条为自升式海上石油平台的关键构件, 它承受平台体升、降时产生的载荷。
齿条焊接质量的优与劣以及齿条对接缝处的齿间距焊后是否符合公差要求, 是保证平台安全使用的必要条件。
由于齿条是调质钢, 以及齿条的厚度大, 刚性大, 拘束度大, 即使焊缝中有很小的缺陷, 也会形成裂纹源, 导致裂纹产生。
根据以上特点, 调质高强度钢的齿条在焊接时应进行以下工作:
1.1 调质高强度钢在焊接时应注意
1) 控制焊接线能量, 避免焊接线能量过大造成焊接接头软化;
2) 低碳调质钢的特点是含碳量比较低, 基体组织是强度和韧性都比较高的低碳马氏体+下贝氏体, 这对焊接有利。
可是, 调质状态下的钢材,
只要加热温度超过她的回火温度, 性能就会发生变化。
焊接时由于热循环的作用使热影响区强度和韧性的下降几乎是不可避免的。
因此, 在焊接低碳调质钢时要注意两个基本问题: ①要求马氏体转变时的冷却速度不能太快, 使马氏体有一”自回火”作用, 防止冷裂纹的产生; ②要求在800-500℃之间的冷却速度大于产生脆性混合组织的临界速度。
这两个问题是制定低碳调质钢焊接参数的主要依据;
3) 在焊接过程中控制层间温度, 以防止产生不均匀组织, 降低焊缝硬度。
1.2 为保证齿条焊接质量, 避免裂纹和保证齿间距公差应进行
1) 焊接性试验
①根据齿条化学成分进行碳当量计算;
②进行齿条斜Y型坡口焊接裂纹试验;
2) 焊接工艺试验
①确定齿条对接焊缝的坡口型式, 测量焊接后的收缩余量, 作为制定焊接工艺时的依据;
②测量对接焊缝的变形数据, 以确定齿条的焊接顺序。
2 焊接要点
根据我公司近几年来建造自升式钻井平台的经验, 就升降装置齿条的焊接及其精度控制方面将以我公司建造的”胜利作业三号”平台为例做以下阐述。
我公司建造的”胜利作业三号”平台是中国自行设计建造的第一座
齿轮齿条升降的三腿自升式修井作业平台; 是中国”九五”期间国家重大技术装备科技攻关项目。
它的投产克服了以往修井作业平台不能实现连续升降的弱点, 使得海上修井作业范围扩大, 作业水深可达5至25米, 并可同时对9口井的采油平台进行修井作业, 修井井深可达4500米。
该平台升降装置齿条材质是美国ASTMA514Q, 具体性能指标如表1所示。
表1 ASTMA514Q机械性能指标
2.1 焊材的选择
在选择焊接材料和制定焊接参数时, 应考虑焊缝及热影响区组织状态对焊接接头强度、韧性的影响。
根据等强原则, 在建造胜利作业三号平台时, 我们选用了韩国现代公司的S-11018.M, 具体性能如表2所示
表2 S-11018.M机械性能试验结果
2.2 坡口形式
由于胜利作业三号平台齿条模数为75mm, 采用双U型坡口可避免坡口开到齿条的齿面上。
坡口如图1所示
图1 U型坡口
2.3 焊前准备
1) 焊条S-11018.M经350℃~400℃烘烤1.5小时, S-7016.O 经320~350℃烘烤1.5小时后放在120℃~150℃的焊条保温筒中。
2) 焊前清除坡口内及坡口边缘两侧各20mm范围的氧化物、水、油、锈等对焊接质量有影响的杂质。
2.4 焊前预热
对于低碳调质钢来说, 预热的主要目的是防止裂纹, 就是说以降低马氏体转变时的冷却速度, 经过马氏体的”自回火”的作用来提高抗裂性能。
当预热温度过高时, 由于冷却速度太慢, 靠近焊缝金属的奥氏体化区可能转变为含有高碳马氏体的铁素体或转变为粗大的贝氏体, 这两种显微组织会降低焊接接头的韧性和强度。
经过试验, 在保证焊接接头不出现裂纹的情况下, 将预热温度确定为160~170℃。
2.5 层间温度
层间温度为160℃~190℃。
2.6 后热处理
焊后立即将焊缝及其附近区域加热至200~210℃, 保温2小时, 然后用石棉布包好缓冷且每小时降温不得超过50℃。
2.7 焊接顺序
焊接顺序参见图2
图2 焊接顺序
2.8 焊后72小时进行超声波以及磁粉检验
1) 超声波检验: 所有焊缝经超声波检验全部合格, 无内部焊接缺陷。
2) 磁粉探伤检验: 正反面焊缝经磁粉探伤检验后, 无表面焊接裂纹。
2.9 焊接工艺评定结果
焊接工艺评定结果见表3
表3 A514Q焊接接头机械性能试验结果。