海洋工程制造中的关键焊接技术与应用

海洋工程制造中的关键焊接技术与应用

邵彪 牛云波 王岩松

中国石油集团海洋工程有限公司 山东青岛 266580

摘要：在海洋工程装备材料中主要是以焊接为核心，与发达国家相比，我国的海洋工程材料的焊接技术较为落后，存在着一定的差距，不能真正满足海洋实际开发的需要。在当前形势下，优质的焊接技术在海洋装备制造中发挥着至关重要的作用，同时在海洋工程装备中也是其重要的关键性因素。本文对海洋工程制造中的关键焊接技术与应用进行分析，以供参考。

关键词：海洋工程；焊接技术；应用

引言

在当前社会稳定发展的背景下，我国不仅重视航天发展，同时对海洋工程也越来越重视，进而能够充分应用海洋资源，促进国民经济的稳定发展。因此，在实际开展挖掘海洋工程施工时，相关企业应该重视焊接技术，高效挖掘海洋石油与天然气等相关资源，为人类的生存带来众多的便捷。

1海洋工程技术简介

在海洋平台中，升力式钻井平台具有可移动、基于海面进行升力运动的更多优点。自升式钻井平台稳定性好，成本低。该平台也有因桩腿长度受限，无法在更深的水中工作等缺陷。自升式钻井平台由三个主要组件组成，包括桩腿、起重设备和平台主体。在海洋工程制造中，焊接技术可以有效处理自升式钻井平台的高强度机架和机架毛坯，或平台升降装置的升降管等。

2各种海洋工程技术的主要特点

2.1自升式钻井平台

在海洋各平台中，自升式钻井平台有着较多优点，该平台可进行移动，能够基于海面完成升降动作。自升式钻井平台具有一定的稳定性，造价成本并不高。该平台也有不足之处，如桩腿长度受到限制，无法在较深的水域开展工作等。自升式钻井平台主要有三个构成部分，包括桩腿、升降设备以及平台主体。对于海洋工程制造来说，焊接技术可有效处理自升式钻井平台的高强钢齿条下料，也可处理平台升降装置中的升降管等。

2.2浮式生产储卸油船

对于浮式生产储卸油船来讲主要是由锚系列中的海底游船型驳船组成，其中与井口平台或者是相关的海底油船进而组成较为完整的采油系统。浮式生产储卸油船具有着较多优势，其中重复利用以及投资省和迁移方便等都是其中的特点。能够适应各种水深条件，同时还具有着风标效应这样的优势，在恶劣环境中具有着较强的适应能力。另外，在浮式生产储卸油船中系泊系统以及船体部分都是其中的构成部分，油生产设备以及卸载系统等都是其中重要的构成部分。随着海洋工程装备技术的快速发展，越来越多的新型的FPSO开始出现，主要是向深水以及大型化的方向不断发展。在实际建造中起到关键性焊接技术的作用是能够保证低温焊接接头中的断裂韧性。

2.3张力腿平台

对于张力腿平台来讲是垂直系泊浮式平台。在这个平台中主要是利用张紧缆绳以及相关的张力腿结合开来，进而将浮式半潜平台结构融入到海底，因而适用在150～2000m这样的水深海域。在其内部结构主要是平台上体、浮体和张力腿为主要构成基础。另外，在整个平台中主要是利用钢筋中的张力腿以及固定在海底的锚桩结合开来，进而船体浮力保证张力腿处于一种紧张状态中，最终保证平台垂直具有着稳定性。在该平台中的关键性焊接技术主要是以高强度结构用钢以及管子为主。

3海洋工程装备制造过程中焊接质量管理

3.1焊工管理

在海洋制造工程中，焊接工作人员的资质非常的重要，所以从事海洋装备焊接工作的员工必须要具有相关的资格证书，并且从事的范围也要在资格证书规定的范围以内。而且对于一些特殊设备的焊接工作，焊接人员还必须要依据国外相关标准进行严格的考试，通过之后才能实施焊接工作。因此未来确保焊接公司相关工作得以顺利的开展，其必须要结合企业的生产情况以及焊工本身的情况来建立资质管理档案，并且对其安排相应的培训以及考试的工作。此外对与承包商，其也要建立完善的档案管理体系，由此对焊工的资质以及专业技术水平进行实时的监督，从而使其更好的满足焊接工作的要求。

3.2焊接结构设计

要想确保焊接的质量，首先就必须要对焊接的结构进行科学的设计。而科学的结构设计不仅在很大程度上决定了焊接方式以及工艺的选择，而且还在很大程度上决定了结构焊缝以及整体焊接工作的质量，同时科学的结构设计还能有效的对生产工艺进行优化，由此降低一定的生产成本。通过综合考虑，装备公司在进行焊接结构设计工作时必须要对焊接接头进行全方面的考虑。设计的接头形式能保证选择的焊接方法正常施焊，在设计以及接头形式的选择上也要简单，尽量使用平焊或者自动焊焊接的方法，而且在避免将最大的应力设置在焊缝上；制定焊接工艺能保证焊接接头在设计的温度以及腐蚀介质中正常工作，对焊接的变形以及应力予以有效的控制，能满足施工要求所需要的技术、人员和设备的条件，同时便于焊缝实施检验工作；并不断结合生产实际情况来对焊接结构的设计进行优化。

4海洋工程制造中的关键焊接技术探究

4.1焊接变形以及焊接残余应力的控制技术在焊接变形及焊接

在残余应力控制方面，可以收集主要结构的数值，并使用模拟计算方法进行特定的实验活动。需要在超声波冲击、焊接脚趾再利用工艺、焊接线路能量调节和焊接脚趾磨削、焊接前阶段和焊接后阶段正确处理热处理，以减少焊接残余应力。

4.2大厚度钢板切割技术

低合金高强度钢由于一定厚度，一般常用在大厚度钢板上。例如，在平台升降机机架钢中，Dillimax690E可以直接工作，只需切削即可避免深加工。在实际切割过程中要注意控制火焰的高度。火焰一般高达3米左右。注意使用压力、高速等提高横截面平滑度的切割机控制风线。同时，为了保持钢板的固定形状，使用双头对称切割工艺。进气管直径也是需要考虑的因素之一，在进行大厚度钢板切割活动时，确定减压器切割口，选择液氧气体，切割工作将有效进行，达到燃烧目的。使用氧气、丙烷等气体时，要合理调节切割速度，以免速度过快。在切割准备阶段，去除厚钢板中存在的水分，增加预热环，提高切割水平。

5焊接技术发展技术

提升航标焊接生产率，在高温或是高压条件下，借助焊条、焊丝等将母材进行连接，以此来提高母材的使用消费观。作为制造业中的重要工艺与技术，虽然运用历史并不长，但是其发展却极为迅速。在现阶段发展中焊接已经得到了广泛的运用，尤其是在制造航标方面，已经取得了一定的成效。随着科学技术的不断发展，焊接技术已经在航标制造中得到了广泛的运用，并成为了一项重要的生产手段。在制造航标中使用焊接技术能够提升焊接产品的稳定性与生产效率。首先，提高熔敷率。如重力焊条、铁粉焊条等，在效果上都是比较突出的。其次，减少坡口断面与熔敷金属量，尤其是对于窄间隙焊接来讲，其效果更为突出。通过以气体保护焊为载体，借助单丝、双丝等及开展焊接。不论厚度是多少，均可使用对接形式，但是在熔敷金属量方面却不断降低，提高了生产效率。所以说，在未来发展中只有不断提高航标焊接方法的先进性，才能提高熔敷效率，同时也可以减少返修等环节，解决潜在风险问题。

结束语

我国制造业的自主研发道路在科技研发成果不断增加的基础上越走越宽，制造工艺也在不断改进，前景广阔。海洋工程焊接技术的改进和创新能力的提高，能使提高器械制造过程中的作业性能，提高整体生产率。

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