SY-T10030-2004海上固定平台规划设计和建造的推荐作法工作应力设计法

10 焊接10.1 概述10.1.1 规范应当按照美国焊接协会结构焊接规范AWS D1.1-88的如下适用章节进行焊接和焊接工艺评定：1.第一章到第六章适用于任何焊接钢结构建造；2.第八章适用于一般的钢板和钢结构型钢的结构焊接，例如甲板部分；3.第十章适用于管状结构。

10.1.2 焊接程序所有的焊接工作都应有书面的焊接程序，即使预先已经经过评定。

焊接参数应在焊接程序中予以规定，并在焊接作业中予以遵守。

10.1.2 焊接程序限制条件10.1.3.a除封底焊外，对于屈服强度大于等于276MPa(40ksi)的钢材的焊接，或焊缝厚度超过12.7mm(1/2in)的焊缝都应采用低氢焊接工艺（低于15mL/100g）。

10.1.3.b采用外部气体保护电弧焊的所有焊接都应采取防风措施。

10.1.3.c采用熔化极气体保护焊（GMAW）的焊接程序，在施焊之前都应按照AWS D1.1-88, section 5的规定加以试验证明，以获得所希望的焊接性能和质量。

一般地说，短路过渡型式的GMAW应限于次要或不重要结构的焊接以及通过试验评定过的焊接程序的封底焊。

10.1.3.d 不管采用什么焊接工艺，当盖面焊缝施焊的热量小于25kJ/in时，盖面焊缝不应采用下向施焊，除非对用热影响区的硬度加以评定。

对于焊接程序范围内的最大厚度和最大的钢材碳当量，应取宏观断面以做硬度试验，且盖面焊缝的预热温度不高于焊接程序中指定的最小预热温度，在试样的任意点，热影响区的最大硬度不应超过325HV10。

10.1.4 焊工和焊接操作者应按指定类型的焊接工作对焊工进行考核，并颁发资格证书。

资格证书中应说明焊接材料、焊接工艺、焊条种类、焊接位置和资格限制。

10.2 资格10.2.1 概述焊接程序、焊工和焊接操作者应按AWS D1.1-88规定和本节进一步的要求进行资格考核。

10.2.2 冲击要求当焊接程序需要用试验进行评定时（即当焊接程序未曾评定时，也没有类似情况的冲击特性资料，或者要使用原先评定过的基本焊接参数范围以外的焊接消耗材料时），评定内容应包括焊缝中焊接金属的摆锤式V形缺口冲击试验。

应从试验焊缝中取样，并按照AWS D1.1-88 附录Ⅲ中对冲击试验的要求进行试验。

为了与API表8.1.4和表8.2.1所列各种材料的性能一致，建议采用如下的试验温度和最小能量值。

单个试样（三个当中的一个）的能量值可以低7J（5ft·lbs）,而不必要求重新做试验。

10.2.3 焊接程序的、评定中的机械性能试验焊接程序评定的机械性能试验应由有资格的第三方实验室进行。

10.2.4 原有评定如果认为原有评定是合适的，则业主可放弃新的评定。

10.3 焊接10.3.1 概述焊接应符合图纸上注明的焊缝尺寸以及合格的焊接程序，否则应符合前面10.1.1列出的AWS的规定和本节的进一步要求。

10.3.2 规定焊接除另有规定者外，相交的和对接的构件焊缝应采用开坡口全焊透焊接。

这里包括“隐蔽”焊缝，这种情况在被搭接的撑杆和贯通的筋板处可能发生。

10.3.3 单面坡口焊缝在管状构件相交处，当焊条难以进入焊根一侧时，可以采用符合图11.1.3的开坡口全熔透焊缝。

焊接程序、焊接方法以及过大的根部焊缝间隙局部堆焊的可接受性应由业主的工程师或检验者予以评价和认可。

10.3.4 密封焊缝除另有规定者外，所有连接表面均应用连接填角焊缝加以密封以防腐蚀。

无论母材厚度是多少，密封焊缝不得小于3.175mm(1/8in)，但也不必超过4.763（3/16in）。

最小预热温度应采用AWS表4.2给出的值。

10.3.5 应力消除一般来说，对通常用于海洋平台，壁厚在表8.1.4-11和表8.2.1-2所列范围之内的可焊接结构钢不需要消除热应力。

但是，如果进行焊后热处理时，则焊后热处理工艺应包括在工艺规程的评定试验中。

10.3.6 安装中焊接焊机应妥善地接地以防止水下防腐的发生。

推荐措施见12.7.1～12.7.310.3.7 引弧只允许在坡口中出现引弧。

对于在坡口外由引弧导致的母材的损伤，应制定确定修理损伤的每种方法范围的工艺规程。

在规程中应详述如何确定硬化区、裂缝和表面完整性修理的方法。

10.3.8 碳弧气刨对于用碳弧气刨方法切割出的切割面和凹陷面都应进行彻底清理以便在施焊之前清除在施焊区内的残余的碳和氧化物的痕迹。

10.3.9 临时附件在临时附件焊接中应采取与永久焊接同样的管理和工艺。

10.4 记录和文件在建造开始之前，制造者应汇集全部经业主批准的焊接程序以及指明每一焊接程序用途的程序目录。

这个文件应该作为永久记录提交给业主。

11 制造11.1 组装11.1.1 概述与焊接不同，除非本章另有规定，制造工作应该按美国钢结构协会的建筑结构设计、制造和安装规范（第八版）进行11.1.2 拼接11.1.2.a 管子管子的拼接应按API Spec 2B,结构钢管制造中第3.8节的要求进行。

作为梁使用的管子还应满足下面11.1.2.b的要求。

11.1.2.b 梁具有相同横截面的梁段可以拼接。

拼接焊接应按照AWS D1.1-88的规定采用全熔透。

梁的用途决定了拼接位置和数量。

相邻拼接缝之间的距离应不小于两倍的梁高或1m（3ft）中的较小者。

在对结构整体性至关重要的区域，拼接位置应由设计者指出。

11.1.2.c 节点加厚段为了避免支杆落在节点加厚段的纵向焊缝上，节点段的纵向最小错开距离可为305mm(12in)。

否则，应至少错开90°。

11.1.3 管节点的焊接11.1.3.a 概述两个或两个以上的管状构件相交构成管节点，在管节点焊缝处及其附近将产生应力集中。

因此，应采用正确的制造方法。

尤其重要的是，焊接时应尽可能地采用全焊透工艺，焊缝两侧与母材表面平滑连接。

11.1.3.b 制造顺序当两根或两根以上管件构成X形节点时，大直径管应连续地通过该节点，其余管件应搭接到这根连续地管件上并被视为次要构件。

除图纸上另有规定外，当两根或两根以上次要管件在一个节点上相交或搭接时，每个管件组装到节点上的顺序应由壁厚和/或直径来确定。

壁厚最大的管件应作为连续或贯通构件，其余管件的装配顺序应根据壁厚递减的顺序来决定。

如果两根或两根以上的管件具有相同壁厚，则直径较大的管件应为连续或贯通的构件。

如果两个或两个以上的管件具有相同的直径和壁厚，任一管件都可以作为贯通杆，除非设计者已经指定了贯通杆。

11.1.3.c 节点细部为了使节点全熔透，无论是贯通构件还是搭接杆件还是搭接杆件都应进行坡口加工。

当管件尺寸或外形决定了节点焊接只能从一侧进行时，应按图11.1.3所示进行。

坡口应为锋刃状，没有钝边，焊根间隙应如详图所示。

坡口角公差应+5°。

如果组对后坡口显得太窄，可以用碳弧气刨的方法将坡口开大至图11.1.3所示尺寸。

如果焊根间隙太宽，可以按照AWSD1.1-88中3.3.4节和APIRP2A中10.3.3节的规定进行堆焊。

11.1.3.d 焊缝外形控制11.1.3.e 特殊部位详图当局部两面角小于30°时，应给出此特殊部位的坡口详图。

按此详图加工的坡口应能保证焊出合格的焊缝，就像在焊接试验中演示的那样。

11.1.3.e开槽构件。

11.1.3.f11.1.4 板梁的制造和焊接除了因特殊使用条件而要求对设计中所给定的理论尺寸的偏差加以更严格的控制以外，制造公差均按AWS D1.1的规定确定。

若为较直或修复超差而打算用局部加热法，则应考虑局部加热对材料性能的影响，且加热程序应得到业主的批准。

腹板对翼板的连接可以是连接的双面填角焊缝，焊缝应具有凹陷的外形并且平滑地过渡到腹板和翼板上。

梁的拼接处、相交处以及弯矩连接处应为全熔透焊缝，除非有详尽的应力分析表明无此必要。

翼板和用作翼板扶强材的筋板之间的连接应为双面全熔透焊缝。

扶强筋板与腹板的连接可采用双面连续填角焊缝。

焊缝金属和热影响区的缺口韧性应不低于对梁母材所规定的最低韧性要求。

11.1.5 最终制造公差11.1.5.a 概述结构中每一构件应精确地就位在下面要给出的最终制造公差范围以内。

本节中没有给出的其他公差要按照美国钢结构协会的建筑钢结构设计、制造和安装规范，第八版的规定执行11.1.5a—11.1.5i11.1.6 桩与套管灌浆固、连接的规定用水泥浆连接的桩和结构，其钢材表面应去除釉光面、油漆层、油脂或其他任何会降低连接强度的物质。

这种措施在不采用剪切键时尤为重要。

在安装封隔器时应注意防止由于安装、高温以及由于焊花飞溅引起的损坏。

所有的施工碎片都应从导管架腿柱中清除，以避免在导管架下水和扶正过程中损坏封隔器。

11.1.7 临时附属装置对结构的临时附属装置，如脚手架、制造和装配的辅助件，应按照实际可能尽量加以限制，当需要设置这些辅助件时应满足如下要求：临时附属装置不应用锤击或弧气刨法去除。

对位于腿柱节点、群桩套管节点段、撑杆节点段、撑杆端部加厚段和节点加强环上的辅助件应在母材以上3mm（1/8in）处进行气割割除，然后用机械方法打磨直至与母材光滑平齐。

有涂层区域内的附属件应在涂漆之前如上法加以清除。

对所有其他区域的附属件不作如上的规定，仅在附属件焊缝以上[在焊缝以上最大为6mm(1/4in)]气割去除。

保留的金属附属件应做完全封闭焊接。

用于腿柱、支杆、套管、桩、隔水套管等拼接用的附属件应予以去除磨平。

11.2 防腐蚀11.2.1 涂层出设计者另有规定外，涂层的使用应满足NACE RP-01-76的规定。

11.1.2 飞溅区保护飞溅区保护如用蒙乃尔合金包裹、钢板包裹、增加钢板厚度等应按规定安装。

覆盖的面积不能小于图纸和/或规格书中所指定的区域。

11.2.3 阴极保护如有要求，阴极保护系统各种部件的安装及其试验应符合图纸和规格书中的要求。

11．3 结构材料11.3.1 概述所有的结构用钢应是新的、没有缺陷、没有过分的锈皮和锈斑。

除非另有规定，套管、报废的或非结构用钢材不得使用。

被禁止用于其他用途而重新定级为结构钢的钢材也不得使用。

为现有平台的重复利用而进行的改造工作，只要能适用预期的重复利用目的。

可以重复利用现有平台的上的结构钢材。

11.3.2………11.2.311.4 装船装船和固定通常由制造承包者进行，并应按照12章的装船计划或者业主的要求进行。

11.5 记录和文件制造承包者应持有材料出厂合格证书，它是为证明用于结构的材料合格性所必需的。

另外，制造者也应编制和保存材料标识记录，它是跟踪和鉴定每个主要构件的来源所必须的。

在项目结束时，制造者要编制这些文件并移交给业主作永久记录。

在制造进行期间，可以批准对主要结构构件，诸如壁厚、构件尺寸、材料类型等的修改。

对于在制造期间所作的任何材料替代和修改，制造者应把有关记录编成文件，并给出制造图的修改清单。