海上油田建造中的质量的管理与控制

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海上油田建造中的质量的管理与控制

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作者：海洋石油工程股份有限公司 王久民
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* u$ }( l/ K( B' v% H! {$ h, U3 } 蓬莱19-3Ⅱ期海上油田是康菲石油中国有限公司与中国海洋石油总公司合作、开发建造的目前中国海上最大油田项目。该项目的海上油田组块和导管架由中国海洋石油总公司下属海洋石油工程股份有限公司总承包建造。由于海上作业风险高、作业环境恶劣，对组块和导管架的建造质量进行严格的管理和控制显得尤为重要，尤其是对钢结构焊接质量的管理和控制。

人员资质要求

1.焊工资质

所有参加蓬莱19-3Ⅱ期工程项目的焊工及焊接操作者必须取得相应的焊接操作资格证书，方可从事本项目的焊接工作。对于未取得焊接操作资格证书的人员按照美国焊接协会AWS D1.1规范要求进行理论和实践培训。实践培训由3种焊接方法组成，分别为手工电弧焊、药芯焊及埋弧自动焊。焊接位置包括从1G到4G（平、横、立、仰）4种位置坡口焊、5G管坡口水平位置固定全方位焊、6G管坡口45°固定全方位焊及带有障碍环板管坡口45°固定全方位焊6GR。由于本工程主要结构节点多为T、K、Y 及X型管节点，所以要求所有从事本项目焊接工作的人员必须预先取得焊接操作资格或经培训合格后方可上岗工作。
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2.焊接检验员资质
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为了更好的实施焊接质量管理与控制，符合康菲石油公司技术规格书及合同条款要求，参加本项目的检验人员必须具有一定工作年限的检验经历或经验，外观检验人员须取得美国焊接协会（AWS）的CWI证书，即有资格的焊接检验员，工作年限至少达到5年以上。为确保在焊接期间和焊接后进行有效的焊接质量检验与现场控制，焊接检验员应具有丰富的焊接检验知识，熟悉并掌握业主规格书以及检验比例等级的相关要求；熟悉各个工序的检验程序、检验标准、焊接工艺规程和具体的结构图；并严格贯彻所有焊接检验规章制度，有效进行外观检验。

6 m) u* ^' m3 K  E  M+ `3. NDT检验员资质

  i3 ]5 }7 R& l3 B9 J6 Y3 {为做好焊接质量管理与控制，按照康菲石油公司技术规格书及合同条款要求，参加本项目的检验人员必须具有一定工作年限的NDT检验经历或经验。NDT无损探伤检验人员至少取得美国船级社（ABS）二级或三级证书且符合ASNT-TC-1A要求，所有这些人员经过检验公司技术部门的推荐，经康菲项目组相关专业人员的审核、评定，最终确定适合该项目的合格人选。

焊接质量管理与控制
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1.制管过程焊接质量控制
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$ l, H, T0 b/ l3 C8 o# h5 @: a（1）技术标准
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蓬莱19-3Ⅱ期工程导管架、组块及其主要结构（如钢桩、桩腿、拉筋、吊机立柱等）属于管型结构，均由海洋石油工程股份有限公司建造车间卷制而成，并严格按照美国石油协会API RP 2A、API RP 2B、API RP 2X及AWS D1.1设计、制造、检验。
- ~; i! {5 B% ~$ t" i. _（2）焊接尺寸的控制

组对期间要确保材料、规格使用的正确性。根据康菲业主规格书要求，纵向焊缝两端250mm长范围内进行射线探伤（RT），另外在每段制管3m长范围内再加一处250mm长焊缝进行射线探伤，如探伤不合格，则整条焊缝都要进行RT探伤，为了提高工作效率，确保焊接质量，经与康菲业主商议，决定将上述纵向焊缝由RT探伤改为100%长度的超声波（UT）+磁粉（MT）探伤，对于管段接口处长环焊缝也采取同样办法。由于使用UT探伤方法代替RT探伤，检验公司外观检验员更加注重对卷制钢管的质量控制，包括整体尺寸、管径、同心度、椭圆度、挠曲度、周长、坡口、坡口角、间隙、错皮量等关键点的控制。成品管运到现场后进行现场立片组对，对现场管型结构的被交位置进行测量，确保不同管径的中心线水平位置重合，达到最佳被交点。对于T、K、Y节点，提前做好标记点，确定其焊接尺寸。
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2.焊接过程中焊接质量控制

/ a( C: M$ |: [4 z# P（1）组对前质量控制
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组对前对装配的杆件进行外观检查，包括所用材料级别、厚度、件号及标记并确定是否齐全，确保其表面的完整性，确保上一道工序已经完成。在拉筋或分片整体组对前，确认各杆件、各工序已完成，特别是尺寸及NDT无损检验。

（2）焊接材料质量控制

& S5 ^: p" F1 |: u0 F  o( U4 l所有用于结构焊接的焊接材料，根据各项目的焊材存储程序进行有效的控制，如焊丝、焊剂、焊条等，确保该项目所用的焊接材料符合WPS焊接程序要求，并严格按照厂家说明书及焊接工艺要求对焊接材料进行有效的控制与使用。
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+ R% T- u+ ?$ u+ [3 s# c  T6 [: R（3）焊接过程监控
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& ?% k) q0 P. K9 x4 r1 E$ i9 S7 R' v根据本项目批准的有资格焊工名单，对焊工进行抽查，核实其是否符合已批准的焊接位置、焊接方法的资质要求，所焊接的管材或板材厚度是否在评定的范围内，核查焊条规格型号、尺寸，焊条保温接线情况、焊接工艺参数，如焊接电流、电压、运条速度、焊接角度、层间温度、预热温度等是否符合焊接工艺规程WPS的要求。
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3.焊后外观检验

7 h' g, v* `, S外观检验是焊接后以目视方法并配以检验所需的必要工具对焊后产品进行直观的检查，是对产品是否合格、是否符合焊接规范、技术标准及相关工艺的一种判定。

- H) `2 w. {' [检验员按照外观检验程序、业主规格书、相关的图纸文件（如排版图、NDT图、单件图等）、焊接工艺程序（WPS）及AWS D1.1 外观检验验收标准进行检验，重点检验内容包括工件尺寸、焊缝尺寸、焊缝表面成型、变形及焊缝表面可能出现的各种缺陷，如：裂纹、未熔合、根部未焊透、飞溅、咬边、气孔、夹渣、电弧擦伤、宽焊道、焊瘤、凹陷、焊道不对称、宽窄不一、冷搭接及加强高过高等表面缺陷。

4.NDT无损探伤
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# t4 H: `7 Y0 D: }- N- p（1）NDT探伤方法
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& c" w' r$ C+ u3 Z, N无损检验的方法是焊接检验的主要手段，最常用的有5种NDT无损检验方法，分别为外观（VT）、渗透（PT）、磁粉（MT）、射线（RT）和超声波检验（UT）。蓬莱19-3Ⅱ期主要使用这五种检验方法。

5 _8 M& g6 u5 ?4 L4 T0 X, E. T* E（2）板材及焊缝NDT探伤

本项目组块及导管架的结构主要由T、K、 Y 、X型管节点、箱型梁及水平梁框架组成，因此这些主要构件按照康菲业主规格书要求必须进行100%UT+MT或RT检验。检验公司蓬莱19-3Ⅱ期检验项目组首先对母材可能产生的分层、夹层用零度角进行探头探伤检验，以确定其是否有分层或夹层存在。对于各自不同的几何形状，坡口型式、材质及壁厚的坡口焊缝采用60°和70°角斜探头进行UT探伤检验，并严格按照美国石油协会API RP 2X规范进行评定验收，所有UT探伤不合格的焊缝用白色油漆记号笔以英文字母REJ（不合格）的形式标注于焊缝处，以备跟踪返修，NDT检验员以信息反馈单的形式及时下发给建造单位并通知返修。返修后再次检验。所有检验合格及返修后合格的焊缝都用绿色油漆记号笔以英文字母ACC（合格）的形式标注，以示该构件合格，可以进行后续工序。

表 蓬莱19-3 II期组块、导管架主要钢结构焊接检验比例
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- H% j+ _( y% E( S蓬莱19-3Ⅱ期项目对陆地建造焊接质量要求非常严格，各种焊接质量体系文件、控制程序、施工工序、检验阶段、检验点、停止点均须经过业主全面审核、批准、认可后，方能进行后续工序。通过对以上各步工序严格的焊接质量管理与控制，使整个项目焊接质量完全达到了业主及规范的要求，为本项目后期出海、安装及投产奠定了坚实的基础。(end)