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12.7.1～12.7.3

10.3.7 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°。