近日,交通运输部发布了推荐性行业标准《水下焊接作业要求》(JT/T 1367—2020),自2021年4月1日起实施。 一、制定背景 随着我国海洋经济建设的不断深入,水下焊接技术在救助打捞、海洋工程服务中得到越来越广泛的应用。水下湿法焊接在实施过程中不需要采取特殊的排水设施,直接在水中引燃电弧进行焊接,相对于水下干法焊接具有成本低廉、操作方便、生产效率高及设备简单等优点。水下湿法焊接质量受施工水域的水质、水温、流速、焊接工艺等因素影响较为明显,因此制定合理的水下湿法焊接作业规范,指导选择焊接材料及配套装备,规范焊接作业流程,对于提高焊接质量意义显著。 美国的AWS D3.6标准作为水下焊接质量评定的主要标准,被广泛采用。在我国截止目前尚没有符合我国国情的水下湿法焊接作业标准。以往国内相关领域的工程施工只能参照国外的标准文件进行,制约了我国水下焊接技术的发展和工程化应用。为此,交通运输部组织相关单位制定了交通运输行业标准《水下焊接作业要求》,以便有关单位在进行水下湿法焊接作业时有章可循,提高水下焊接施工质量和安全性。 二、标准的定位和作用 在遵循创新性、经济性、合理性和先进性的基础上,本标准全面总结了国内水下湿法焊接工程实践经验,借鉴了国外水下焊接的最新研究成果。本标准在制定过程吸收了国内外相关技术领域的最新标准内容,在参照相关海洋结构水下焊接的检验结果的基础上,结合项目组大量实验结果,对相关技术指标作了相应的规定。本标准提出了科学、规范的实验指南和施工依据,规范了国内水下湿法焊接作业操作过程,有助于提高我国水下焊接工艺水平。 三、标准主要内容 (一)本标准适用于在水深60 m以浅的水中,对厚度3 -20 mm钢板或壁厚3 -20 mm,直径(外径)大于300 mm(含300 mm)的钢管,屈服强度小于430 MPa的一般强度的钢结构,进行水下湿法焊接。对于更大水深的水下焊接,由于其多采用水下机器人或自动化焊接装置进行水下焊接作业,不属于本标准适用范围。考虑到船舶、平台装备建造时所选用板材厚度大多不超过20mm,因此本标准只对厚度3-20 mm钢板或壁厚3-20 mm,直径(外径)大于300 mm(含300 mm)的钢管,屈服强度小于430 MPa的一般强度的钢结构,进行水下湿法焊接作业时进行了规定。 (二)本标准对水下焊接过程中涉及的施工单位、人员、焊接材料、焊接设备做了相应的规定。参考GB 26123—2010《空气潜水安全要求》以及JT/T 371—1997《水下局部排水二氧化碳保护半自动焊作业规程》,将水下焊接作业人员分为焊接工程师、焊接检验人员、潜水焊工、和潜水辅助人员,对每一类人员负责的工作任务以及所需要的相应资质做了必要的规定。潜水辅助人员应当具有与潜水焊工相当的水下作业技能和相应的资质证书,当潜水焊工遇到困难时,能有效协助潜水焊工。焊材、母材应具备质量合格证书,并获得船级社认可。 (三)本标准对施工方案的制定做了相应规定。主要包括制定前的准备工作内容、方案需包含的基本内容以及方案制定实施的流程。为便于制定施工方案与编制工艺说明书,本标准列出了施工前应搜集记录的技术资料以及施工方案中应包含的内容。方案制定过程中需要开展水下焊接工艺试验,以便评价该方案能否适用。 (四)本标准参照美国焊接协会AWS D3.6标准,从工艺试验原则、试验要求、检验评定等层面对水下焊接工艺试验的开展做了详细的规定。以往的施工方案中的焊接工艺可以作为参考和借鉴,但仍需要根据工程特点确定是否需要开展焊接工艺评定试验。当施工条件发生变化或两次返工后仍不能获得预期焊接质量的,需要重新开展焊接工艺评定试验。试验时为准确模拟施工条件,要求应保证焊材、母材、潜水焊工、焊接水深、焊接位置等因素与实际施工条件相同。焊完的试件出水后应静置48小时,以保证最低限度的自然时效,使工件内部应力自然释放后对进行测试。本标准还针对提出的外观检验、射线探伤检验、力学弯曲性能检验、角焊缝折断检验四种焊接试验质量评估方式给出了简便可行的评价方法与评价指标。 (五)本标准从施工前的准备、水下焊接过程、焊后处理等三个环节对水下焊接施工工艺流程进行了规定。其中在施工准备阶段,需要调查施工条件与施工方案是否相符。当水面风力小于6级,作业点水流速小于0.5m/s时方可作业。 (六) 本标准结合我国水下焊接行业特点并参照美国焊接学会AWS D3.6标准要求,从焊前检查、焊接中间检查、焊接后检查以及验收等四个环节对质量检查验收工作做了详细的规定。焊前检查主要从焊材、设备及安全措施等方面进行。焊中检查则要求焊接检查人员随时关注焊接电流、电压等工艺参数,一旦超出施工方案规定的数值,应及时调整。对于重要结构物且厚度超过10mm的,焊完两层焊缝后,需进行一次质量检查,以便及时发现问题进行修补。焊后根据需要对焊缝进行磁粉检查和超声探伤。采取水下磁粉检查的方式检查焊缝表面有无裂纹等缺陷,或者采用超声探伤方式检查焊缝内部有无裂纹、未焊透、未熔合、气孔、夹渣等缺陷。 四、实施注意事项 (一)进行焊接试验时,对于接头形式,工艺评定试验所用的试件可为实际工程结构的典型接头部件,亦可从标准中选用与实际结构相当的试件。 (二)焊接工艺试验的测试方法和施工过程焊后质量检查有一定区别:焊接工艺试验所涉及的测试方法包含破坏性试验,其目的是为了准确评估焊接工艺开展的试验,该实验通过与否决定了是否采纳该项焊接工艺;焊后焊接质量检查只能采取非破坏性的无损检测,其目的是在考察该条焊缝是否符合要求。 (三)在工程验收过程中,如果发现焊缝不合格,允许在施工方案不变的前提下,返工一次。若返工次数超过两次,需要重新制定施工方案。(交通运输救捞与水下工程标准化技术委员会供稿,文稿编撰杜永鹏)来源:交通运输部 |