【正文】 證明書，且滿足圖樣的技術(shù)要求，使用之前應(yīng)按質(zhì)量 保證的有關(guān)規(guī)定進行驗收或復(fù)驗。 焊條，焊絲按規(guī)定烘干、保溫；焊絲應(yīng)去除油、銹；保護氣體應(yīng)保持干燥。相對濕度大于 90%，雨雪環(huán)境，焊件溫度低于 20℃ 等惡劣環(huán)境中施焊時也應(yīng)采取相應(yīng)的措施。對于自動焊，若經(jīng)試驗確認能 保證焊透，亦可不作清理處理。 焊后熱處理應(yīng)根據(jù)母材的化學(xué)成分、焊接性能、厚度、焊接接頭的拘束程度、容器使用條件和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)等綜合確定。 焊件升溫期間，加熱區(qū)內(nèi)最高與最低溫度之差不宜大于 65℃。 焊件出爐時，爐溫不得高于 400℃， 出爐后應(yīng)在靜止的空氣中冷卻。 調(diào)質(zhì)鋼焊后熱處理溫度應(yīng)低于調(diào)質(zhì)處理時的回火溫度；不同鋼號相焊時，焊后熱處理規(guī)范應(yīng)按焊后熱處理溫度要求較高的鋼號執(zhí)行，但溫度不應(yīng)超過兩者中任一鋼號的下臨界點 Ac1。施焊 26 過程中應(yīng)控制層間溫度不超過規(guī)定的范圍；當(dāng)焊件預(yù)熱時，應(yīng)控制層間溫度不得低于預(yù)熱溫度。 應(yīng)在引弧板或坡口內(nèi)引弧，禁止在非焊接部位引弧。 不同鋼號相焊時，預(yù)熱溫度按預(yù)熱溫度較高的鋼號選?。徊捎镁植款A(yù) 熱時，應(yīng)防止局部應(yīng)力過大；預(yù)熱的范圍為焊縫兩側(cè)各不小于焊件厚度的 3倍，且不小于 100mm。坡口形式的選擇應(yīng)考慮盡量減少焊縫填充金屬，避免產(chǎn)生焊接缺陷，有利于減小焊接殘余應(yīng)力和變形、有利于焊接防護、便利于焊工操作，復(fù)合鋼板的坡口形式應(yīng)有利于減少過渡層焊縫金屬的稀釋率。 焊工和焊接操作者的資格有效期為三年，并按照要求在規(guī)定時間復(fù)試。 JB/T 4709 適用于氣焊、手弧焊、埋弧焊、氣體保護焊、電渣焊焊接的鋼制壓力容器。 鋼制 壓力容器的設(shè)計、制造、安裝、使用、檢驗等都必須執(zhí) 行國家《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》。焊工和焊接操作者焊接資格考試要求在 ASME IX規(guī)范中有 明確要求。該規(guī)范提供了各種鋼級的無縫鋼管和焊接鋼管，包括其制造工藝和材料、化學(xué)和物理性能要求、試驗方法和標(biāo)準(zhǔn)尺寸等。鋪管水深已能達到 610m，鋪管設(shè)備已發(fā)展到了第 4代 即箱體式鋪管船、船型式鋪管船、半潛式鋪管船和動力定位式鋪管船。焊工和焊接操作者焊接資格考試通常要求在施工船上進行，或模擬施工船工況進行焊接操作。通過海底管道能把海上油（氣）田的生產(chǎn)集輸和儲運系統(tǒng)聯(lián)系起來，也使海上油（氣）田和陸上石油工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)系起來。保護氣體的要求，其露點溫度為 40℃或更低。以前的 WPS 焊接工藝評定有正式文件證實，經(jīng)工程師的認可后可予以承認。常用的美國焊接學(xué)會 ANSI/AWS 鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范、挪威船級社的 DNVOSC401 等規(guī)范適用于導(dǎo)管架、組塊結(jié)構(gòu)的焊接。需要焊后消除焊接殘余應(yīng)力熱處理時，要合理選擇加熱溫度和加熱速度，避免產(chǎn)生脆化或再熱裂紋。由于這種鋼導(dǎo)熱系數(shù)小，存在著過熱區(qū)， 450℃ 850℃ 之間為敏化區(qū)、650℃ 850℃ 之間為 σ相脆化區(qū)，焊接時應(yīng)控制線能量和冷卻速度，以防止晶粒長大和析出脆性相，導(dǎo)致焊接接頭塑性和韌性的下降，同時也要防止晶粒邊界處形成碳化鉻，使晶粒邊界局部貧鉻，引起抗晶 間腐蝕能力下降。脫脂溶液中苛性鈉的質(zhì)量分數(shù)為 5%10%、水玻璃的質(zhì)量分數(shù)為 2%3%和肥皂的質(zhì)量分數(shù)為 20%50%。 ? 熔池結(jié)晶過程中，銅能與其他雜質(zhì)生成多種低熔點共晶組織，充滿在晶界形成的薄弱面?；谟附友?究所（ TWI）的研究的 推薦和采納，但是上限值通常被限制在較低值。開裂敏感性與焊縫中每道焊接工步有關(guān)，同時也與焊接電源及材料中 S、 P含量有關(guān)。雙相不銹鋼配管的基體往往是在制造過程中通過特殊固溶處理，得到： 50％ A＋ 50％ F 的組織。在焊接時，奧氏體能溶解于鐵素體相中，冷卻下來時則相反，發(fā)生鐵素體向奧氏體相轉(zhuǎn)變，焊接熱循環(huán)冷卻時間很短，造成奧氏體相轉(zhuǎn)變不完全，易造成過量鐵素體和粗晶，造成相比例不平衡。因其鐵素體及奧氏體的雙相組織而兼有鐵素體不銹鋼及奧氏體不銹鋼的焊接特點，雙相鋼材料的焊接，不恰當(dāng)?shù)暮附硬牧霞昂附庸に噷?dǎo)致雙相鋼焊接接頭性能惡化。 ② 鐵素體型不銹鋼的焊接 ? 熱影響區(qū)晶粒急劇長大， 475℃ 和 σ相析出而會引起接頭脆化。 ① 奧 氏體不銹鋼焊接 奧氏體不銹鋼具有良好的焊接性能，但必須正確選用焊接材料和焊接工藝，才能防止焊接接頭出現(xiàn)熱裂紋和晶間腐蝕。馬氏體型不銹鋼具有強烈的淬硬和冷裂傾向，含碳越高越敏感，因此要控制預(yù)熱溫度和層間溫度在馬氏體始變溫度（ 450℃ ）和終變溫度（約 200℃ ）之間，并控制冷卻速度。鉻鎳奧氏體型不銹鋼的焊接性，一般說是比較好的，它雖然是高合金鋼，但不要求預(yù)熱，然而焊 接材料選擇不當(dāng)，焊接工藝不合理或沒嚴(yán)格遵守焊接工藝，都是會出現(xiàn)問題。氧化鉻的致密薄膜對鋼起保護作用，防止內(nèi)部繼續(xù)腐蝕。 焊接 低碳調(diào)質(zhì)鋼時，盡管 熱影響區(qū)最高硬度不太高并有高的韌性，但氫仍是促成冷裂紋的重要因素，在整個工藝過程中要嚴(yán)格保持低氫條件。目前海洋鋼結(jié) 16 構(gòu)用鋼普遍采用 GB 7122020《船體用結(jié)構(gòu)鋼》標(biāo)準(zhǔn)，主要是中、厚板材，最厚板材厚度達到100mm，低溫沖擊溫度達到 60℃ ，在焊接性方面已達到國外同等水平，是目前我國海洋鋼結(jié)構(gòu)主要的使用鋼材。通常要求 Z35鋼。此類鋼隨碳當(dāng)量的增加，淬硬傾向加大，因此，碳當(dāng)量控制在 %以下，以防止焊縫熱影響區(qū)出現(xiàn)硬脆馬氏體組織而導(dǎo)致熱影響區(qū)塑、韌性的降低；抗應(yīng)力、腐蝕性能惡化；增大冷裂紋傾向。 AWS 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，環(huán)境溫度低于 20℃時禁止施焊。 177。 177。 177。 177。 177。 177。 177。 177。 177。 177。 177。 177。 177。 177。 表 734 海洋平臺結(jié)構(gòu)母材及焊縫接頭對韌性要求 母材 A B C D 10 母材沖擊韌性 Akv (J) ≥ 34/27 (40℃ ) ≥ 55/47 (40℃ ) ≥ 34/30 (40℃ ) ≥ 36/30(T12mm,0℃ ) ≥ 36/30(25T≤63mm,40℃ ) 焊縫接頭 要求Akv 與試驗溫度 ≥ 34/27 (20℃ ) ≥ 35/26 (40℃ ) ≥ 34/30 ≥ 36/30 T(mm) 焊態(tài) PWHT T(mm) 焊態(tài) PWHT ~25 25~40 40~63 20℃ 40℃ 40℃ 20℃ 30℃ 40℃ ~25 25~40 40~63 20℃ 40℃ 40℃ 30℃ 焊縫金屬CTOD (mm) δc(0℃ )≥ 適用板厚：40T≤ 63mm焊態(tài) T63mm 焊后熱處理 δc(10℃ ) δc≥ 試驗溫度 ： 濺水區(qū)、空氣： 10℃ 水中 0℃ 適用板厚： 40T≤ 63mm δc(10℃ ) ≥ (焊態(tài) ) ≥ (PWHT) 適用板厚： 40T≤ 63mm(焊態(tài) ) T63mm(焊后熱處理 ) 焊接 焊態(tài) 節(jié)點 單面 雙面 板接頭 單面 雙面 線能量范圍 ~ (kJ/mm) ≤ (kJ/mm) ≤ (kJ/mm) ≤ (kJ/mm) 熱影響區(qū)CTOD 規(guī)定線能量范圍外 規(guī)定線能量范圍外 20 世紀(jì) 80 年代我國海洋石油開發(fā)剛剛起步，到 20 世紀(jì) 90 年初我國海洋石油開發(fā)進入成熟期，期間海洋平臺結(jié)構(gòu)用鋼材主要依賴于進口，日本、美 國、德國的中厚板、管材及型材等應(yīng)用于平臺主要結(jié)構(gòu)的制造。 0 20 30 40 50 0 10 20 30 40 50 B A D E 265MPa≤б r≤ 265MPa б r265MPa DH EH AH 高強鋼 (HS) 厚度(mm) E D 普通鋼 (NS) 20 30 40 50 0 10 200 300 400 500 縱向 最小沖擊功(J) 橫向 材料最小屈服強度 MPa 9 表 731 API SPECRP2A 規(guī)定的固定式導(dǎo)管架平臺結(jié)構(gòu)用鋼標(biāo)準(zhǔn) 鋼材類別 項目 級別 說明 鋼材組別 強度級別和焊接性 I б s≤ 280Mpa, Ceq≤ %的低碳鋼，焊接可采用 AWS 中推薦的任何一種焊接方法施焊 II 280MPaб s≤ 360Mpa, Ceq≤ %的中等強度鋼，焊接需采用低氫焊接方法施焊 III 360MPaб s≤ 420Mpa, 需驗證焊接性 和特殊的焊接方法；疲勞強度和韌性 鋼材級別 適應(yīng)工作條件下的缺口韌性 C 沖擊試驗無特別要求 B 在預(yù)期的最低使用溫度下，沖擊功要求： I 類鋼最低值 20J。一般以焊縫處出現(xiàn)裂紋、脆性、氣孔或其他缺陷的傾向來衡量焊接性能的好壞。如焊縫經(jīng)充分打磨，且使磨痕垂直于焊縫軸線，則適用于 AWS 規(guī)定的 I級疲勞荷載，且 tb不限制。要求全焊透時，支管馬鞍形端部（圓管時）的邊緣管壁處必須切割出一定的坡口面角度以與弦桿表面之間形成適于焊透的坡口角度，所須切割的坡口面角度值隨支管與主管斜交角度不同以及接頭各區(qū)支管母線與主管交點切線的斜面交角（一般稱為二面角 Ψ）角度不同而異，坡口面角度值還與各區(qū)位置以及支管與主管的管徑比有關(guān)。其特點是大型管節(jié)點結(jié)構(gòu)多，焊接工作量大，焊接質(zhì)量及焊接變形都要嚴(yán)格控制。 1） 自升式鉆井平臺結(jié)構(gòu) 自升式鉆井平臺具有三個以上的可上下移動的樁腿，通過升降機構(gòu)將平臺結(jié)構(gòu)上升到海面以上一定高度進行作業(yè)。 顧客的技術(shù)規(guī)格書明確要求必須提供報批的焊接工藝規(guī)程，即 WPS；焊接工藝評定報告，即 PQR；焊接材料控制程序；焊后熱處理程序等。 ? 根據(jù)相關(guān)專業(yè)提供的基礎(chǔ)資料、圖紙、技術(shù)規(guī)格書等文件，依據(jù)有關(guān)的 規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)確定是否需要 進行焊接工藝評定試驗，并確定焊接工藝評定試驗數(shù)量及試驗項目。 海洋工程焊接結(jié)構(gòu)是一種大型、復(fù)雜、特殊的工程結(jié)構(gòu)。如今在我們遼闊富饒的國土上已經(jīng)呈現(xiàn)出陸海并進的局面，共同承擔(dān)起為中 國現(xiàn)代經(jīng)濟發(fā)展提供寶貴能源的責(zé)任。此外，石油、天然氣的易燃易爆的特性對結(jié)構(gòu)有一定的威脅和危險。為縮短建造周期，降低建造成本，必須提高焊接的技術(shù)水平，推廣自動化和半自動化焊接技術(shù)，一方面可以提高公司的整體生產(chǎn)效率，另一方面可以降低工人的勞動強度。 ? 焊接工藝評定試驗合格經(jīng) 顧客及第三方監(jiān)檢機構(gòu)確認后，方可進行相應(yīng)焊接工藝規(guī)程的編制。對于 壓力容器的焊接加工設(shè)計，依據(jù) ASME 美國鍋爐及壓力容器規(guī)范或 GB150 鋼制 壓力容器 標(biāo)準(zhǔn)要求及制造單位的 壓力容器質(zhì)量保證體系和質(zhì)量保證手冊的規(guī)定，制訂相應(yīng)的 焊接技術(shù)文件。 2） 半潛式鉆井平臺 半潛式鉆井平臺適用于水深 500m 以內(nèi)的近海海域。 該部位最容易產(chǎn)生疲勞破壞，因此對該疲勞節(jié)點通常要打磨焊縫外形及切割邊緣以及接頭全焊透等措施以有效地改善焊縫疲勞性能，典型全熔透 T、 K、 Y節(jié)點接頭形式對厚截面或有疲勞要求時的對焊縫外觀的要求如圖 733 所示。 時的根部區(qū)除外），而只能進行部分焊透的接頭連接?，F(xiàn)就鋼材的選用原擇介紹如下： （ 1） 滿足服役條件要求 海洋結(jié)構(gòu)常年在固定的海域作業(yè)，被含鹽的大氣包圍，要經(jīng)受風(fēng)暴、波浪、潮流和流冰等的侵蝕，處在非常嚴(yán)酷的腐蝕及外力作用環(huán)境中，因此對關(guān)鍵部位的鋼材必須有特殊要求，具有各種特殊性能， 8 尤其是 Z向性能、塑性疲勞及低溫韌性如夏比沖擊功及 CTOD試驗等。 2） . 海洋工程結(jié)構(gòu)用鋼材性能要求 海洋工程結(jié)構(gòu)用鋼為保證良好的綜合性能，對鋼材的化學(xué)成分、強度、韌性等都有嚴(yán) 格的規(guī)定。為防止層狀 撕裂，除選用 Z 向鋼外，施焊時應(yīng)防止焊縫擴散氫引起冷裂紋而誘發(fā)層狀撕裂，尤其在焊接高拘束度接頭時，必需使用 AWS 推薦的低氫或超低氫 (H1,H2)的焊接材料施焊。國內(nèi)、國外鋼材產(chǎn)品對照如表 73表 736 所示： 11 表 735 國內(nèi)、外海洋平臺結(jié)構(gòu)用鋼對照表 序 鋼材 執(zhí)行 機械性能要求 低溫沖擊韌性要求 等同 鋼材 機械性能要求 低溫沖擊韌性要求 其他 號 級別 標(biāo)準(zhǔn) 屈服 拉伸強 溫度 最小沖擊韌性值 (J) 國內(nèi) 級別 屈服強 拉伸強 溫度 沖擊韌性值 特殊要求 強度 (Mpa) 度 (Mpa) ( ℃ ) 平均值 單個值 標(biāo)準(zhǔn) 度 (Mpa) 度 (Mpa) ( ℃ ) 平均值 (J) 單個值 (J) 1 API 2H API SPEC 2H 345(t≤ 65mm) 324(t65mm) 483620 40 41 34 GB/T1591 94 Q345E 345(t≤ 16mm) 325(t1635mm) 295(t3550mm) 275(t50100mm) 470630 40 27 21 ① .t≥ 19mm,可能 有厚度方向性能要求，斷面收縮率不小于 35%. 最大含硫量%； ② .t≥50mm,可能有焊接熱影響區(qū)裂紋尖端張開位移(CTOD)試驗要求 . 2 API 2H API SPEC 2H 289(t≤ 65mm) 289 (t65mm) 427565 40 34 27 GB/T1591 94 Q345E 295(