API5L2B2A結(jié)構(gòu)鋼管焊接鋼管檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范

API5L2B2A結(jié)構(gòu)鋼管焊接鋼管檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范第1頁/共79頁簡介

第2頁/共79頁簡介在接下來的幾節(jié)里,我們將分別討論以下的幾個(gè)規(guī)范：API2B---Specificationforthefabricationofstructuresteelpipe(結(jié)構(gòu)鋼管制造規(guī)范)API2A(WSD)---Recommendedpracticeforplanning,designingandconstructingfixedoffshoreplatforms-workingstressdesign(海上固定平臺規(guī)劃、設(shè)計(jì)和建造的推薦做法—工作應(yīng)力設(shè)計(jì)）AWSD1.1–Structureweldingcode-steel（鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范）第3頁/共79頁

API2B簡介

API2B是關(guān)于結(jié)構(gòu)用鋼管建造的規(guī)范,它覆蓋了外徑從14英寸到40英寸或更大的管徑的近海結(jié)構(gòu)用的鋼管的建造。它不包含電阻焊管和螺旋管的建造。 我們主要從以下幾個(gè)方面并結(jié)合我們實(shí)際工程來討論其中的一些要求。材料 用于卷管的材料必須要有材質(zhì)證書,以便將來提供給采購方。在材質(zhì)證書上通常會有以下的一些信息：爐號（HEATNo.)、批號（BATCHNo.)、規(guī)格（Specification)、NDE的檢驗(yàn)結(jié)果、化學(xué)成分的分析（包括含碳量）、機(jī)械性能試驗(yàn)的結(jié)果、供貨狀態(tài)（熱扎/冷扎/調(diào)質(zhì)等）等。我們需要將有些信息轉(zhuǎn)移到我們卷制的鋼管上去。

第4頁/共79頁API2B

需要提出的是，通常在業(yè)主的規(guī)格書中都有關(guān)于鋼材含碳量（CE）的要求，我們在進(jìn)行材料確認(rèn)時(shí)需要注意這些特殊要求。另外，對于比較主要的鋼材，如用來做TKY節(jié)點(diǎn)的管節(jié)點(diǎn)的加厚段的管。大都有低溫沖擊/NDE的要求。建造管材的預(yù)制通常在我們的檢驗(yàn)計(jì)劃中有要求，通常檢驗(yàn)計(jì)劃中會列出以下的一些檢查項(xiàng): 1:焊接程序和焊工資格的檢查. 2:材料的準(zhǔn)備,包括了材料的確認(rèn)和跟蹤,坡口的制備. 3:焊接材料和焊接設(shè)備的檢查. 4:焊接過程的控制（包括焊接參數(shù)的控制和焊接順序的控制）. 5:管材焊后外觀的檢查.第5頁/共79頁API2B 6:NDT/NDE的檢查. 7:返修的跟蹤與檢查.

在這些檢查項(xiàng)中，有一些是我們在檢查時(shí)都會接觸到的。上面的每項(xiàng)的內(nèi)容都包含著許多的內(nèi)容，在后面的講述中將會有所涉及。尺寸和誤差

1：錯(cuò)皮：對于縱縫的錯(cuò)皮不能超過3mm(1/8inch)。對于環(huán)焊縫徑向的錯(cuò)皮最大為3mm(1/8inch)；如果雙面焊接的話，錯(cuò)皮最大為０.２Ｔ（Ｔ為管材的壁厚），但不能超過６mm；對于局部的錯(cuò)皮達(dá)到９.５mm（３／８inch)的需要進(jìn)行４：１的焊接過渡，錯(cuò)皮的長度不能超過８Ｔ。

2：間隔與錯(cuò)位：相鄰的縱縫除非業(yè)主同意否則應(yīng)該錯(cuò)開最少90°。在任意一個(gè)管徑或３ft(1050mm)（兩者取小值）長度上不容許有兩條環(huán)縫，在任意的１０ft(3050mm)的長度上不容許有多于兩條的環(huán)縫。

第6頁/共79頁API2B 3：直徑、長度與厚度:管材的直徑、長度和厚度應(yīng)該按造業(yè)主的要求來建造。任意１０ft(3050mm)長度的公稱長度偏差不能大于±１.５in（±３８.１mm)。 ４：橢圓度：對于壁厚不超過２in.(50.4mm)的管，在管的某一長度上的任意一個(gè)平面的管直徑的最大值與最小值的差不能大于管的公稱直徑的１％或１／４in（６mm)。對于壁厚大于２in.的管材不能超過１／８Ｔ（Ｔ為管材的厚度）。對于管徑大于４８in(1219mm)的管材，在保證周長誤差不超過±１／４in(6.4mm)的前提下，橢圓度不能超過１／２in.(１２.７mm)。

5：周長：在管材長度上的任意一處的外周長與公稱周長的偏差不能大于公稱周長的±１％或±１／２in.（１２.７mm），兩者取小值。

6：直線度：任意１０ft（３０５０mm)的管材上的直線度偏差不能大于１／８in.（３.2mm)，對于長度超過3050mm的，全長的直線度的誤差不超過1/8in.x(總長度，ft)/10ft檢驗(yàn)與返修 外觀檢驗(yàn)：焊道的外觀檢驗(yàn)需要檢查內(nèi)側(cè)與外側(cè)，焊縫的成形要滿足AWSD1.1SECTION第7頁/共79頁API2B 5.24的要求。通常我們的檢驗(yàn)員會很好的檢查鋼管外側(cè)焊道的外觀，但是我們在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，大部分的缺陷發(fā)生在管的內(nèi)側(cè)，其中多為根部未焊透、根部未融合、燒穿、內(nèi)凹、內(nèi)部加強(qiáng)高過高、咬邊、夾絲等。 無損檢驗(yàn)：對于鋼管的環(huán)縫，需要做100%的RT（參照AWSD1.1中的6.12.3和PartE)或UT(參照AWSD1.1中的6.13.3.1和PartF)。對于縱焊縫，需要對每個(gè)縱縫做10%長度的抽檢，其中抽檢應(yīng)該包括管端頭，如果有特殊要求如SR3，則需要對縱鋒進(jìn)行100%的RT或UT。需要說明的是，對于管端頭的抽檢，如果在管的頭發(fā)現(xiàn)了缺陷，應(yīng)該對整個(gè)管長做無損檢測。對于需要再加工的管端頭（如需要切馬鞍口），有的項(xiàng)目會要求對切過馬鞍口的端頭進(jìn)行NDE檢驗(yàn)。 母材的返修：如果發(fā)現(xiàn)的不連續(xù)的深度不超過母材厚度的5%或1/16in.不需要進(jìn)行處理；如果不連續(xù)超過了5%，但是沒有超過7%的母材厚度或1/8in.，需要進(jìn)行打磨過渡；如果超過了7%，但沒有超過20%，可以采用焊接返修。返修的深度如果超過了厚度的20%將不予接受，同樣，如果返修的寬度和長度超過了公稱直徑的20%，也將不予接受，除非得到業(yè)主的同意，才可以進(jìn)行返修。第8頁/共79頁API2B標(biāo)記： 按照API2B建造的鋼管需要進(jìn)行必要的標(biāo)記。包括廠家名稱、公稱直徑、公稱厚度等等。第9頁/共79頁API2A-WSD

簡介

API

2A-WSD作為固定式平臺的設(shè)計(jì)、建造的推薦做法---工作應(yīng)力設(shè)計(jì)，其中主要是針對設(shè)計(jì)、建造，我們摘取了一些與檢驗(yàn)有關(guān)的章節(jié)來講。SECTION4.3.1.C關(guān)于節(jié)點(diǎn)加厚段的設(shè)計(jì)：

在我們通常的組塊、導(dǎo)管架的圖紙中，都會有關(guān)于節(jié)點(diǎn)加厚段的要求，其中都是參照本節(jié)的內(nèi)容。第10頁/共79頁API2A-WSD

第11頁/共79頁API2A-WSD材料：材料根據(jù)其強(qiáng)度等級和焊接性能可以分為以下的幾組：

GROUPⅠ:鋼材的最小屈服強(qiáng)度不超過40ksi(280MPa)，含碳量不高于0.40%，這部分材料可以用AWSD1.1中所描述的焊接工藝進(jìn)行焊接。

GROUPⅡ:鋼材的最小屈服強(qiáng)度為40ksi(280MPa)到52ksi(360MPa)，含碳量高于0.45%，這部分材料需要用低氫的焊接工藝。

GROUPⅢ：鋼材的最小屈服強(qiáng)度大于52ksi(360MPa),這些材料有一些特殊的要求：

1：需要特殊的焊接工藝要求和可焊性的要求。

2：高的工作應(yīng)力引起的疲勞問題。

3：與沖擊韌性的要求相關(guān)的建造、檢驗(yàn)程序。第12頁/共79頁API2A-WSD

含碳量的計(jì)算：

CE=C+Mn/6+Ni/15+Cu/15+Cr/5+Mo/5+V/5焊接：

１：焊接工藝評定將參照AWSD1.1的要求．現(xiàn)場的所有的焊接必須要有相應(yīng)的焊接工藝。 ２：焊接工藝的限制： 如果焊接材料的強(qiáng)度在４０ksi以上或焊喉厚度在１／２in.以上。需要采用低氫工藝。 對于需要外部氣體來保護(hù)的焊接工藝在焊接時(shí)需要進(jìn)行擋風(fēng)。 在用ＧＭＡＷ工藝之前，需要通過實(shí)驗(yàn)來證明該工藝能夠性能和質(zhì)量完好的 焊道。通常短路過渡的ＧＭＡＷ的工藝局限于次要桿件的焊接以及封底焊道。第13頁/共79頁API2A-WSD

３：焊工： 現(xiàn)場的焊工需要進(jìn)行根據(jù)相關(guān)的規(guī)范進(jìn)行評定。 ４：焊接： 所有的焊接需要有相應(yīng)的焊接程序，并能滿足相關(guān)的圖紙和規(guī)格書的要求。 焊接過程中的電弧擦傷是焊接過程中經(jīng)常碰到的問題，電弧擦傷只能在坡口上。通常電弧擦傷的地方需要進(jìn)行必要的處理，我們一般會將該區(qū)域進(jìn)行打磨，然后運(yùn)用NDE的方法檢查是否有裂紋產(chǎn)生。 與主要結(jié)構(gòu)相接的臨時(shí)構(gòu)件的焊接也需要采用與永久焊道相同的工藝。在我們現(xiàn)場經(jīng)常會用到很多臨時(shí)構(gòu)件用于支撐、組對與吊裝，在焊接的過程中我們也要采用相同的工藝來焊接。其工藝參數(shù)包括預(yù)熱溫度、電流、電壓、焊接速度、擺動(dòng)寬度等等都應(yīng)與主要結(jié)構(gòu)的焊接相同。 焊接過程中要注意熱輸入的控制，熱輸入的大小對焊接質(zhì)量有很大的影響。熱輸入越大，輸入到焊接件的熱量越多，焊縫的熱影響區(qū)越寬，晶粒越粗大。硬度和沖擊韌性都會下降。熱輸入太小，容易在焊接過程中產(chǎn)生缺陷。第14頁/共79頁API2A-WSD建造：

1：組裝： 管的拼接：管的拼接按照API2B中的要求來進(jìn)行。如果管作為梁的話按梁的要求。 梁的拼接：對于相同橫截面的梁的拼接按照AWSD1.1要求全焊透，梁的用途將會影響到梁的拼接位置。任意兩處拼接間距不得大于梁高的2倍或1m，兩者中取小值。對于比較重要的區(qū)域，拼接將由設(shè)計(jì)者來確定。 節(jié)點(diǎn)加厚段：為了防止拉筋交在節(jié)點(diǎn)加厚段的縱縫上，節(jié)點(diǎn)加厚段的縱縫通常要錯(cuò)開最少12inches或90度以上。 管節(jié)點(diǎn)的焊接：所有的節(jié)點(diǎn)都將開坡口以便能夠全焊透。如果只能從一面進(jìn)行焊接，坡口的置備和焊接見下圖。坡口將不需要鈍邊，根部的間隙如圖所示。坡口的誤差為+5度，如果組對時(shí)坡口間隙太小，可以用碳弧氣刨的方法來增大坡口，如果坡口的間隙過寬，那將需要通過長肉來修正。第15頁/共79頁API2A-WSD第16頁/共79頁API2A-WSD第17頁/共79頁API2A-WSD第18頁/共79頁API2A-WSD

疲勞節(jié)點(diǎn)的焊接外觀控制： 對于圖紙中認(rèn)為是疲勞節(jié)點(diǎn)的接頭來說，焊道的蓋面需要有一個(gè)比較圓滑的過渡以達(dá)到右圖的要求。為了保證焊縫的質(zhì)量，我們需要用直徑等于或大于支管壁厚的圓形工具來保證焊縫的表面圓滑度不能有0.04in.(1mm)的偏差。我們可以用很多方法來達(dá)到這種焊縫成形，也可以用打磨的方法，在我們用打磨的方法的時(shí)候，我們要注意我們打磨的方向要與焊道的軸線垂直。焊縫的焊趾包括支管的焊趾和被交管的焊趾都需要做100%的MPI來保證沒有表面和近表面的缺陷。 板梁的預(yù)制與焊接： 板梁的建造誤差見AWSD1.1的要求除非在設(shè)計(jì)上對其有特殊的要求。如果需要用熱調(diào)直和返修來修理那些超出誤差范圍的板梁，我們需要考慮因修理給母材帶來的影響并需要有相關(guān)經(jīng)業(yè)主批準(zhǔn)過的程序。 腹板與翼板的焊接可以用填角焊，焊道需要有一個(gè)凹的焊接成形并且從腹板到翼板有一個(gè)光滑的過渡。板梁的拼接、十字拼接接頭都需要全焊透；翼板和加強(qiáng)翼板的連接也需要全焊透；筋板和腹板的連接將采用填角焊。焊道與熱影響區(qū)的沖擊韌性不能小于對母材的最小的韌性要求。第19頁/共79頁API2A-WSD第20頁/共79頁API2A-WSD建造誤差：

1：導(dǎo)管架與組塊的立柱： 對于導(dǎo)管架和組塊的任意一個(gè)平面，例如，導(dǎo)管架的頂部和組塊的最下層相鄰立柱的水平尺寸與理論尺寸偏差為±10mm，在其他的甲板片上，相鄰立柱的水平尺寸與理論偏差為±13mm，在導(dǎo)管架的其他平面上，其偏差為±19mm。對于每一層工作點(diǎn)的允許偏差，與上面的相同。 導(dǎo)管架的立柱的垂直度不能超過10mm，任意3m內(nèi)不能超過3mm。導(dǎo)管架立柱的上部的標(biāo)高與圖紙的誤差不能超過±13mm。 導(dǎo)管架與組塊的加厚段的兩個(gè)端頭與圖紙上的位置偏差不能大于25mm，其他位置與圖紙的偏差不能超過51mm。

2：導(dǎo)管架與組塊的立柱：第21頁/共79頁API2A-WSD

所有在同一個(gè)水平面上的拉筋其垂直位置與圖紙尺寸的偏差不能大于±13mm。拉筋加厚段的位置與圖紙的偏差不得大于±25mm。所有其他拉筋的位置與理論位置偏差不大于±13mm。

3：甲板梁： 甲板梁的中心線在梁的端頭的位置與圖紙位置不能相差±13mm，在甲板梁的中心線上任意一點(diǎn)的與中心線的偏差在垂直方向上不能大于±19mm，水平方向上不能大于±13mm。 甲板梁的安裝必須保證其上翼緣板的水平或者達(dá)到應(yīng)有的斜度，如果因?yàn)閺S家的原因而導(dǎo)致的甲板梁的高度偏差和翼緣板不平如果在允許的范圍內(nèi)是可以接受的；另外，甲板梁在在安裝時(shí)應(yīng)保證其腹板是垂直的。因?yàn)楹附拥脑蚨鴮?dǎo)致的甲板梁的變形需要修正以達(dá)到要求。

4：帽梁： 帽梁的中心線在梁的端頭的位置與圖紙位置的偏差不能超過±13mm，在帽梁的中心線上任意一點(diǎn)的與中心線的偏差在垂直方向上不能大于±10mm，水平第22頁/共79頁API2A-WSD

方向上不能大于±6mm。 帽梁的安裝必須保證其上翼緣板的水平，如果因?yàn)閺S家的原因?qū)е碌乃秸`差需要在滑道梁和立柱間加鍥塊來保證滑道梁的水平度；滑道梁在在安裝時(shí)應(yīng)保證其腹板是垂直的。因?yàn)楹附拥脑蚨鴮?dǎo)致的滑道梁的變形需要修正以達(dá)到要求。臨時(shí)附件:

所有的用于結(jié)構(gòu)上的臨時(shí)附件,包括腳手架、建造和立片的支撐等，如果能不使用的話盡量不要用。當(dāng)這些構(gòu)件是必須的時(shí)，應(yīng)滿足下面的要求： 臨時(shí)附件的去除不能用錘擊和碳弧氣刨。對于和節(jié)點(diǎn)加厚段包括導(dǎo)管加厚段、群樁加厚段、拉筋加厚段、拉筋STUBENDS節(jié)點(diǎn)的加強(qiáng)環(huán)板相接的臨時(shí)附件來說，需要用火焰切割的方法離母材表面3mm處切除，然后用打磨平。 對于其他位置的臨時(shí)附件，如果不是位于以上所列的那些位置的，需要在高于臨時(shí)附件的位置切除（高度不超過6mm)，剩下的用密閉焊縫來完成。

對于用來幫助導(dǎo)管、拉筋裝配用的臨時(shí)附件，需要打磨光滑。第23頁/共79頁API2A-WSD檢驗(yàn)： 質(zhì)量控制（QC）、檢驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)是用來保證我們的產(chǎn)品要求達(dá)到了我們業(yè)主規(guī)格書的要求。通常我們會有一個(gè)專門的檢驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)計(jì)劃（ITP），其中會列出我們的檢查內(nèi)容、檢驗(yàn)依據(jù)及接受標(biāo)準(zhǔn)等等。一般來說對于整個(gè)建造過程包括陸地建造、裝船、海上安裝都會涉及。當(dāng)然，最主要的質(zhì)量控制是在于阻止一個(gè)不合格品的產(chǎn)生，而不是等不合格品產(chǎn)生后再去檢驗(yàn)。 人員資質(zhì)： 參加檢驗(yàn)的人員必須要有一定的資質(zhì)包括學(xué)歷、經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際操作。他們必須要有關(guān)于焊接工藝學(xué)、檢驗(yàn)、識圖、方面的知識，來保證他們在導(dǎo)管架與組塊的建造中有能力去發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。對于無損檢驗(yàn)人員，需要針對不同的檢驗(yàn)方法有不同的資格要求。

建造檢驗(yàn)： 材料檢驗(yàn)是建造檢驗(yàn)的第一步。在這項(xiàng)檢驗(yàn)中，我們要所用到的材料能夠滿足規(guī)格書的要求，我們需要根據(jù)原始的材質(zhì)證書來確認(rèn)我們的材料的爐號、批號、含第24頁/共79頁API2A-WSD

碳量、化學(xué)成分、機(jī)械性能、NDE要求、材料的規(guī)格等是否滿足我們的要求。 建造檢驗(yàn)包括了所有的建造內(nèi)容。其中的主要項(xiàng)在我們的ITP中都會有描述，在這里我們不再一一討論。 焊接檢驗(yàn)的目的是為了阻止焊接缺陷的產(chǎn)生。除了進(jìn)行必要的外觀檢驗(yàn)外，我們還有很多檢驗(yàn)項(xiàng)。我們需要檢查我們現(xiàn)場的焊工是不是都具有資質(zhì)，是不是在用批準(zhǔn)過的焊接的程序。現(xiàn)場用的焊條是不是有正確的保溫措施、焊條和焊劑有沒有合理的儲藏和回收等等。 焊接檢驗(yàn)的方法包括外觀檢驗(yàn)、RT、UT、PT、MT等等。對于每一種檢驗(yàn)方法我們都需要有一種特殊的檢驗(yàn)程序。如果大家有興趣的話可以看看自己項(xiàng)目的檢驗(yàn)程序。 檢驗(yàn)的比例我們大都是按照業(yè)主的規(guī)格書的要求來進(jìn)行檢驗(yàn)的，它是我們做NDT圖的基礎(chǔ)之一。API2A-WSD也列出了相應(yīng)的最低的檢驗(yàn)比例如下圖。

第25頁/共79頁API2A-WSD第26頁/共79頁API2A-WSD

檢驗(yàn)文件： 在導(dǎo)管架與組塊的建造當(dāng)中，我們所有的與檢驗(yàn)有關(guān)的數(shù)據(jù)包括焊接、建造、和安裝等都必須要有所記錄。這些記錄包括了我們的組對、外觀、油漆、噴砂、等等。除了這些外，我們的文件還應(yīng)包括我們的NDT圖紙、材質(zhì)證書等等。第27頁/共79頁AWSD1.1-2002第一章：總論總體要求:

AWSD1.1-2002的內(nèi)容包括了以下的章節(jié): 1：總體要求：這一節(jié)描述了本規(guī)范的基本的范圍和限制。

2：焊接連接的設(shè)計(jì)：這一節(jié)描述了管節(jié)點(diǎn)、非管節(jié)點(diǎn)等的設(shè)計(jì)。

3：免除評定：這一節(jié)描述了本規(guī)范中免除評定的要求。

4：評定：這一節(jié)描述了焊接工藝評定和焊接人員（包括焊工、焊接操作工、和點(diǎn)焊工）評定的要求。

5：建造：這一節(jié)描述了鋼結(jié)構(gòu)焊前的準(zhǔn)備、裝配和工藝等的要求。

6：檢驗(yàn)：這一節(jié)描述了檢驗(yàn)人員的資格認(rèn)證，焊接產(chǎn)品的接受標(biāo)準(zhǔn)，外觀和NDT檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)程序。

7：螺柱焊：這一節(jié)描述了螺柱焊接的一些要求。第28頁/共79頁AWSD1.1-2002第一章：總論 8：現(xiàn)有結(jié)構(gòu)物的補(bǔ)強(qiáng)和修理。范圍： 本規(guī)范不適用以下的范圍：

1：鋼材的最小屈服強(qiáng)度大于100psi(690MPa)。

2：鋼材的厚度小于3mm。

3：壓力容器和壓力管線。

4：母材不是碳鋼和低合金鋼的。對于不銹鋼的焊接將應(yīng)用AWSD1.6。焊接符號： 焊接符號將參考AWSA2.4—焊接、釬焊和無損檢測的符號。 第29頁/共79頁AWSD1.1-2002第二章：焊接節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)簡介:

本章描述了管節(jié)點(diǎn)和非管節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)的一些要求。共四部分：

PartA:對管節(jié)點(diǎn)和非管節(jié)點(diǎn)的通用的要求。

PartB :對靜載或動(dòng)載的非管節(jié)點(diǎn)的特殊要求。

PartC:對動(dòng)載的非管節(jié)點(diǎn)的特殊要求。

PartD:對靜載和動(dòng)載的管節(jié)點(diǎn)的特殊要求。PartA:

通常我們在工作中會遇到很多的工程圖紙，比如詳細(xì)設(shè)計(jì)圖紙（DETAILDESIGNDRAWINGS）和加工設(shè)計(jì)圖紙（SHOPDESIGNDRAWINGS）。我們一般接觸到的都是加工設(shè)計(jì)圖紙，在加工設(shè)計(jì)圖紙和文件中我們會知道關(guān)于整個(gè)結(jié)構(gòu)的建造方案、裝配方案、焊接順序、焊接工藝和方法等等技術(shù)性的文件。如果設(shè)計(jì)工程師第30頁/共79頁AWSD1.1-2002第二章：焊接節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)

對于建造、檢驗(yàn)等有特殊要求的話，需要通過相應(yīng)的圖紙和文件來標(biāo)示。焊縫尺寸和長度：圖紙中應(yīng)該標(biāo)明有效焊縫的長度和尺寸。 焊縫的有效長度為垂直于拉應(yīng)力和壓應(yīng)力方向的長度。 焊縫的尺寸：

1：完全熔透的焊縫的有效焊縫為它們連接件的兩個(gè)桿件中的較薄構(gòu)件的厚度，不用標(biāo)明它們的尺寸。

2：對于部分熔透的焊縫來說，需要標(biāo)明坡口的深度（S）和焊縫尺寸（E）。

3：對于填角焊來說，對于間斷焊的填角焊，最小的焊接長度為38mm。如果填角焊的兩個(gè)桿件的交角在80度和100度之間，標(biāo)明填角焊的焊腳尺寸，其有效焊喉為接頭根部至焊縫輪廓面的最短距離；如果交角在60度到80度和大于100度，需要通過AWSD1.1的附錄Ⅱ來計(jì)算填角焊的有效焊喉；對于交角在30度和60度之間,焊腳尺寸需要在有效焊喉的基礎(chǔ)上加上Z向余量，Z向余量見表2.2；對于部分熔透坡口焊縫與填角焊的組合焊縫，其有效焊縫為接頭根部到焊縫輪廓面的最短距離減去3mm。第31頁/共79頁AWSD1.1-2002第二章：焊接節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)

第32頁/共79頁AWSD1.1-2002第二章：焊接節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)第33頁/共79頁AWSD1.1-2002第二章：焊接節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)焊接符號：我們圖紙中的焊接符號出自于下面的符號：第34頁/共79頁AWSD1.1-2002第二章：焊接節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)厚度過渡和寬度過渡 對接接頭的厚度和寬度過渡：對于兩個(gè)厚度和寬度不等構(gòu)件的對接接頭并且需要有一個(gè)光滑過渡。其過渡的坡度不應(yīng)超過1/2.5，需要將較厚件削斜，或堆焊形成斜面過渡。

第35頁/共79頁AWSD1.1-2002第三章：WPS免除評定簡介：

WPS的免除評定可以定義為可以免除本規(guī)范第四章的所要求的WPS的評定試驗(yàn)，只有滿足本章中的所有條款的要求，WPS才能免除評定，不符合本章要求的WPS，需要按照第4章的試驗(yàn)進(jìn)行評定。對于本章的內(nèi)容，在舒?zhèn)サ闹v課中會有所介紹。焊接方法： 免除評定的焊接工藝：SMAW、SAW、GMAW（短路過渡的GMAW-S）和FCAW的WPS，如果符合第三章的所有條款，可以免除評定。 規(guī)范認(rèn)可的焊接方法：電渣焊（ESW）、電氣立焊（EGW）、GTAW和短路過渡的GMAW-S的方法如果通過了第四章的評定試驗(yàn)，可以應(yīng)用。母材/填充金屬的組合： 母材與填充金屬的匹配關(guān)系見下表：第36頁/共79頁AWSD1.1-2002第三章：WPS免除評定第37頁/共79頁AWSD1.1-2002第三章：WPS免除評定

第38頁/共79頁AWSD1.1-2002第三章：WPS免除評定預(yù)熱溫度和層間溫度： 足夠的預(yù)熱和層間溫度將會減少裂紋的產(chǎn)生。表3.2將用來決定預(yù)熱溫度和層間溫度，通常我們的WPS評定時(shí)的預(yù)熱溫度都是參照該表的。WPS參數(shù)的限制： 所有免除評定的WPS應(yīng)由制造廠或承包商編制而成，以下的焊接參數(shù)的改變?nèi)绻隽薟PS的規(guī)定，應(yīng)該編制新的WPS。

1：安培（送絲速度）

2：電壓

3：焊接速度

4：保護(hù)氣體流率 評定合格的WPS與免除評定WPS可以組合使用而不必評定該組合體，但是應(yīng)遵守第39頁/共79頁AWSD1.1-2002第三章：WPS免除評定

適用于每一種焊接方法的基本變量的限定。第40頁/共79頁AWSD1.1-2002第三章：WPS免除評定

第41頁/共79頁AWSD1.1-2002第四章：評定簡介： 本章的評定包括焊接工藝（WPS）評定和焊接人員的資質(zhì)評定。PartA:總體要求

焊接工藝的評定：除了符合第三章中的免除評定的WPS外，焊接所用的WPS需要通過本章的評定試驗(yàn)。

焊接人員的評定：對于采用SAW、SMAW、GMAW、GTAW、FCAW、ESW或EGW的焊接人員（包括焊工、自動(dòng)焊工、定位焊工），需要通過適當(dāng)?shù)脑囼?yàn)。

有效期：對于焊工和自動(dòng)焊工，按本規(guī)范所做的焊工和自動(dòng)焊工的評定應(yīng)視為無限期有效，但是在下述情況下失效：（1）該焊工或自動(dòng)焊工停止其已獲焊工資質(zhì)評定的焊接方法6個(gè)月以上。（2）因?yàn)樘厥庠驅(qū)腹さ哪芰Ξa(chǎn)生疑問的，比如返修率太高等。對于定位焊，如果焊工通過了C部分的考核，則認(rèn)為其能在已評定的位置無限期的進(jìn)行定位焊操作。 焊縫位置:按圖4.1和4.2所示，所有焊縫應(yīng)分類為：平焊縫（F），橫焊縫（H），立焊縫（V）和仰焊縫（OH）。第42頁/共79頁AWSD1.1-2002第四章：評定試驗(yàn)裝配位置如下：

1：圖4.3（板材坡口焊縫）

2：圖4.4（管材坡口焊縫）

3：圖4.5（板材角焊縫）

4：圖4.6（管材角焊縫）第43頁/共79頁AWSD1.1-2002第四章：評定第44頁/共79頁AWSD1.1-2002第四章：評定第45頁/共79頁AWSD1.1-2002第四章：評定第46頁/共79頁AWSD1.1-2002第四章：評定PartB：焊接工藝規(guī)程（WPS）：

評定的產(chǎn)品的焊接位置:由WPS評定的產(chǎn)品的焊接位置應(yīng)符合表4.1的要求:

第47頁/共79頁AWSD1.1-2002第四章：評定評定試驗(yàn)的類型：對于給定直徑、厚度或者兩者均給定的情況下，為評定WPS作的試驗(yàn)類型和數(shù)量參考表4.2（CJP），表4.3（PJP），表4.4（角焊縫）的規(guī)定。各種無損檢測（NDT）和力學(xué)性能試驗(yàn)的要求有如下幾種：

1：外觀檢驗(yàn)（VT見4.8.1）

2：NDT（見4.8.2）

3：面彎、根彎和側(cè)彎（見4.8.3.1）

4：縮截面斷面實(shí)驗(yàn)（見4.8.3.4）

5：全焊縫金屬的拉伸（見4.8.3.6）

6：宏觀腐蝕（見4.8.4）WPS的準(zhǔn)備： 制造商或承包商需要準(zhǔn)備一份書面的WPS，其中應(yīng)規(guī)定一些基本的參數(shù)，這些參數(shù)來自與工藝評定記錄（ PQR）。第48頁/共79頁AWSD1.1-2002第四章：評定WPS評定的試驗(yàn)方法和接受標(biāo)準(zhǔn)：

WPS評定的試驗(yàn)方法在我們前面的舒?zhèn)サ闹v課中應(yīng)該有所涉及，這里就不在講了.非管材連接的接頭完全熔透（CJP）坡口焊縫 非管材連接的接頭完全熔透（CJP）坡口焊縫的WPS的評定要求，見表4.2 ，對于角接和T型接頭，其試樣應(yīng)為對接接頭，需要于結(jié)構(gòu)中角接和T型接頭相同的坡口形式，但坡口的深度不超過25mm。非管材連接的接頭部分熔透（PJP）坡口焊縫 試驗(yàn)試樣的類型和數(shù)量：試驗(yàn)試樣的類型和數(shù)量見表4.3，采用結(jié)構(gòu)中所用的坡口形式和WPS一樣，但坡口深度不需超過25mm。管材和非管材的角焊縫的評定要求： 評定角焊縫的試驗(yàn)試樣的類型和數(shù)量見表4.4，第49頁/共79頁AWSD1.1-2002第四章：評定第50頁/共79頁AWSD1.1-2002第四章：評定第51頁/共79頁AWSD1.1-2002第四章：評定管材連接接頭完全熔透（CJP）的坡口焊縫：

CJP坡口焊縫分為如下：

1：用襯墊或背部清根的CJP對接接頭

2：無襯墊僅從一面施焊的CJP對接接頭

3：用襯墊或背部清根的T、K和Y接頭

4：無襯墊僅從一面施焊的T、K和Y接頭PARTC：

被評定的產(chǎn)品的焊接位置：

1：焊工：評定焊工所用的產(chǎn)品的焊接位置應(yīng)參照表4.9。

2：自動(dòng)焊工：在平板上的1G和2G位置的評定也證明了在直徑大于610的管材和被評定位置板材上的自動(dòng)焊工合格。另外1G位置的評定也證明了1F和2F位置的合格第52頁/共79頁AWSD1.1-2002第四章：評定 2G位置的評定也證明1G位置的坡口焊和1F、2F位置的角焊縫的合格。

3：定位焊工：定位焊工應(yīng)以需要定位焊接的每一種位置進(jìn)行評定。

被評定的產(chǎn)品的厚度和直徑： 焊工和自動(dòng)焊工：焊工和自動(dòng)焊工評定產(chǎn)品的焊接厚度和直徑范圍應(yīng)符合表4.10的規(guī)定。 通過WPS評定進(jìn)行焊工和自動(dòng)焊工的評定：如果一個(gè)焊工或自動(dòng)焊工因?yàn)楹附右粔K合格的用于WPS評定板材或管材而通過了其資質(zhì)評定。 評定試驗(yàn)的類型：評定試驗(yàn)試樣的類型和數(shù)量見表4.10，其無損檢測和機(jī)械性能試驗(yàn)的類型有：

1：外觀檢驗(yàn)。

2：面彎、根彎和側(cè)彎

3：宏觀腐蝕。第53頁/共79頁AWSD1.1-2002第四章：評定 4：角焊縫破斷。

RT代替導(dǎo)向彎曲試驗(yàn)：除了GMAW-S焊接的接頭外，可以對焊工和自動(dòng)焊工的試板或試管進(jìn)行射線檢查來代替導(dǎo)向彎曲試驗(yàn)。 基本參數(shù)： 如果焊工和自動(dòng)焊工在資格評定時(shí)超出了表4.11的限定范圍，需要重新評定。第54頁/共79頁AWSD1.1-2002第四章：評定第55頁/共79頁AWSD1.1-2002第四章：評定第56頁/共79頁AWSD1.1-2002第五章：建造簡介： 按照本規(guī)范建造和安裝的作業(yè)需參照本章的所有條款。母材： 合同文本中應(yīng)指定所用的母材的類別和規(guī)格，對于焊接中用到的引弧和熄弧板應(yīng)為表3.1或附錄M中的任何鋼材。對于定位板，應(yīng)該用于母材同樣的材料。焊材和焊條的要求：

1：焊條或焊絲—焊接的證書。

2：分類的適配性：焊條的類別和尺寸，電弧長度、電壓以及電流是否適用于材料厚度、坡口類型、焊接位置等等。

3：保護(hù)氣體：保護(hù)氣體的露點(diǎn)溫度在-40度或以下，如果要求，供應(yīng)商應(yīng)提供氣體的證明書。第57頁/共79頁AWSD1.1-2002第五章：建造 4：焊材的儲藏：從原包裝中取出的焊材應(yīng)予以保護(hù)和儲藏，以便使其焊接性能不受影響。

5：SMAW焊條：SMAW焊條應(yīng)符合AWSA5.1的規(guī)定，所有低氫焊條在使用前需要在密閉的容器中或是需要烘焙。在打開密封箱后，需要存放在120度的烘箱中儲存。焊條重新烘焙不能超過一次，潮濕的焊條不能使用。 烘焙焊條：暴露在大氣中的時(shí)間超過表5.1容許值的焊條應(yīng)按照如下要求：所有符合ANSI/AWSA5.1的低氫藥皮焊條應(yīng)在260度-430度烘焙至少2小時(shí)。所有符合ANSI/AWSA5.5的低氫藥皮焊條應(yīng)在370度-430度烘焙至少2小時(shí)。所有焊條應(yīng)置于一個(gè)合適的烘箱中，其溫度不超過它最終烘焙溫度的一半，至少一個(gè)半小時(shí)后才能升到最終的烘焙溫度，最終的烘焙時(shí)間由烘箱到達(dá)最終烘焙溫度開始計(jì)時(shí)。

SAW焊絲和焊劑：SAW的焊劑應(yīng)干燥且未受污染，所有采購的焊劑應(yīng)予包裝，包裝損壞的焊劑應(yīng)廢棄或在使用前在260度以上烘干1小時(shí)。打開包裝后應(yīng)立即使用，對于使用已打開包裝的焊劑，最上面的一英寸的焊劑需要丟棄；潮濕的焊劑不能使用。沒有熔化的焊劑可以回收使用，回收后應(yīng)該添加一些新的焊劑。第58頁/共79頁AWSD1.1-2002第五章：建造WPS參數(shù)： 焊接參數(shù)需要與WPS中的要求相符。所有的焊工、自動(dòng)焊工和定位焊工都應(yīng)熟悉WPS中的要求來保證焊接的質(zhì)量。 預(yù)熱和層間溫度：母材應(yīng)預(yù)熱到WPS中規(guī)定的預(yù)熱溫度，對于兩種母材的焊接，選擇其中的較高的預(yù)熱溫度。焊接過程中應(yīng)保持之一預(yù)熱溫度和層間溫度，其范圍為所有方向上的最厚母材的厚度值，但不小于75mm。熱輸入：在焊接過程中我們要注意熱輸入。 消除應(yīng)力的熱處理：當(dāng)有要求時(shí)，需要進(jìn)行焊后熱處理。其要求如下：

1：裝爐時(shí)，爐溫不超過315度

2：在315度以上時(shí)，加熱速率應(yīng)以不大于每小時(shí)400F除以較厚部件的最大厚度（英寸）所得值，任何情況下不大于200度/小時(shí)。在加溫時(shí)，任何5m長度上的溫差不大于140度；加溫和降溫的速率不小于55度每小時(shí)。保溫溫度在590-650度之間，根據(jù)焊縫的厚度，保溫的時(shí)間不得低于表5.2中的要求。 第59頁/共79頁AWSD1.1-2002第五章：建造

3：在315以上溫度進(jìn)行冷卻時(shí)，應(yīng)該在封閉的爐中或冷卻室中進(jìn)行，冷卻速率不大于260度除以焊件厚度（英寸）每小時(shí)。任何情況下不大于260度/小時(shí)，在315度以下時(shí)，可以在空氣中冷卻。焊接環(huán)境：焊接的最大風(fēng)速不超過8公里/小時(shí)；焊接時(shí)的周圍最低溫度不低于-20度，焊接件不得暴露于雨、雪中；不能有過高的風(fēng)速。焊接人員不能在惡劣的情況下作業(yè)。最小的填角焊尺寸： 最小的填角焊的尺寸見表5.8所示。母材的準(zhǔn)備:

母材的表面必須光滑、規(guī)則沒有毛刺、撕裂、裂紋等與焊接質(zhì)量與強(qiáng)度有不利影響的缺陷，待焊處和臨近焊接的區(qū)域應(yīng)沒有銹、氧化皮第60頁/共79頁AWSD1.1-2002第五章：建造

渣、潮氣、油脂等等會妨礙焊接的異物。用鋼絲刷刷不掉的氧化皮，薄防銹涂層。但下述情況除外；周期性載荷的主梁：翼緣板和腹板的焊接時(shí)需要清除軋制的氧化皮。軋制引起的缺陷：肉眼能觀察到的切割缺陷的允許限度和修理見表5.4的規(guī)定，表中的缺陷長度為材料切割表面上的目檢缺陷的長度，而深度則是缺陷從切割表面向材料內(nèi)部延伸的距離。所有的焊接返修按照本規(guī)范進(jìn)行。第61頁/共79頁AWSD1.1-2002第五章：建造對于切割面上的長度和深度超過25mm的缺陷，應(yīng)用下面的方法來處理：

1：在完成接頭前，觀察到如圖5.1中的W、X、Y一類的缺陷時(shí)，應(yīng)該用超聲波測定其尺寸和形狀。

2：對于W、X或Y的缺陷，當(dāng)其面積不超過切割材料面積的4%時(shí)為合格。但下面的情況除外:當(dāng)沿著垂直于切割材料長度方向測量時(shí)，如果任意一個(gè)橫截面上的單個(gè)或累積缺陷長度超過切割材料厚度的20%時(shí)，則用其超過20%的百分?jǐn)?shù)從4%中扣除（例如如果缺陷為切割材料寬度30%，則允許缺陷的面積不能超過4%-(30%-20%)x4%=3.6%) 3：如果接頭已發(fā)現(xiàn)Z類缺陷，其面積不超過上面的容許值，并且在切割的母材表面上測量時(shí)，離開焊縫表面等于和大于25mm，則該缺陷不需要返修；如果Z類缺陷離開焊縫面小于25mm，可以用鏟鑿等方法進(jìn)行清除，然后用低氫焊條進(jìn)行分段多層補(bǔ)焊，開始時(shí)的4層每層厚度不超過3mm。

4：如果W、X、Y或Z類缺陷的面積超過第二條的范圍，應(yīng)該被拒收或替換?；蛘甙垂こ處煹囊庖姺敌?。第62頁/共79頁AWSD1.1-2002第五章：建造接頭準(zhǔn)備： 機(jī)加工、熱切割等可以做接頭準(zhǔn)備的加工。熱切割方法： 電弧切割、氣刨和氧氣切割的方法均可用語材料的準(zhǔn)備。 外形的精確度：如果采用熱切割時(shí)，需要保證切割面的光滑和規(guī)則，如果可以的話加上機(jī)械的軌道來保證外形的精確。對于動(dòng)載結(jié)構(gòu)，只有在工程師的許可下才能進(jìn)行手工切割。 粗糙度的要求：在進(jìn)行熱切割時(shí)，要調(diào)整設(shè)備保證切割時(shí)不會切割到規(guī)定的線路內(nèi)。對于材料的厚度小于100mm的 第63頁/共79頁AWSD1.1-2002第五章：建造

粗糙度不超過25um對于材料厚度在100mm到200mm的，粗糙度不超過50um。 缺口限定：如果切割表面的粗糙度超過上面的限定，對于不超過5mm的缺陷，可以用機(jī)械加工和打磨的方法來去除，超過5mm的可以用打磨來修正，但公稱橫截面的面積不得減少2%，打磨和修正的表面與原表面形成一個(gè)不大于1/10的坡度的過渡，切割面上不得有渣。經(jīng)工程師的同意，熱切割表面偶然的缺口可以用焊接的方法來修正。凹角 切割材料的凹角應(yīng)有一個(gè)半徑不小于25mm的過渡，凹角應(yīng)圓滑并符合粗糙度的要求。梁頂蓋和過焊孔 梁頂蓋和過焊孔的需要過渡圓滑，無缺口符合粗糙度的要求。 過焊孔的尺寸：所有用于便利焊接的過焊孔長度，從待焊件的焊趾處量起，不少于被開孔材料厚度的1.5倍。過焊孔的高度要能保證焊接作業(yè)的進(jìn)行，并留有一定的第64頁/共79頁AWSD1.1-2002第五章：建造

第65頁/共79頁AWSD1.1-2002第五章：建造

間隙來給焊接的引弧板，并不得小于材料的厚度。除了用填角焊焊接翼板—腹板形成的組合梁時(shí)，允許過焊孔垂直與翼板外，過焊孔需要圓滑過渡，不得有缺口和拐角，如圖5.2第66頁/共79頁AWSD1.1-2002第五章：建造臨時(shí)焊縫和定位焊縫： 臨時(shí)焊縫：臨時(shí)焊縫應(yīng)符合最終焊道同樣的工藝要求。如果工程師要求的話，這些焊縫需要被去除并打磨平。對于周期性載荷的非管狀節(jié)點(diǎn)，由調(diào)質(zhì)鋼制作的桿件的受拉區(qū)域應(yīng)無臨時(shí)焊縫，除非臨時(shí)焊接在超過腹板高度的1/6。 定位焊的一般要求：定位焊應(yīng)符合最終焊道同樣的工藝要求。以下的情況除外：

1：對于將與后續(xù)焊道融合和與后面的SAW的焊道合為一體的定位焊不要求預(yù)熱。

2：如果后面用SAW來焊接，定位焊的一些諸如咬邊、未填滿的弧坑和氣孔將不需要清除。 多層定位焊：多層定位焊應(yīng)符合焊接程序的要求，并需要在端部形成階梯狀的過渡。變形和收縮的控制 程序和順序：在組合構(gòu)件的組裝和連接時(shí)需要確定程序和順序來保證變形和收縮最小。 第67頁/共79頁AWSD1.1-2002第五章：建造接頭的尺寸公差：

1：角焊縫的裝配：角焊縫裝配時(shí)應(yīng)該盡可能的靠近。根部間隙不應(yīng)超過5mm，但是當(dāng)矯正過的型材和板材不能滿足上面的間隙要求時(shí)，在加襯墊的情況下最大的根部間隙可以到8mm。如果間隙超過2mm，相應(yīng)的應(yīng)該增加填角焊的焊腳尺寸。

2：部分熔透的坡口焊縫：焊縫裝配時(shí)應(yīng)該盡可能的靠近。根部間隙不應(yīng)超過5mm，但是當(dāng)矯正過的型材和板材不能滿足上面的間隙要求時(shí)，在加襯墊的情況下最大的根部間隙可以到8mm。

3：對接接頭的對齊：對接接頭在連接時(shí)注意兩個(gè)部件的對齊，其偏差不得超過所連接的較薄構(gòu)件厚度的10%并不得大于3mm，在修正時(shí)應(yīng)該將錯(cuò)邊處切一個(gè)12/300的過渡，錯(cuò)邊的測量是根據(jù)部件的中心線來測量。 環(huán)縫的對齊（管）：任意兩個(gè)相鄰的距離不得小于一倍的管徑或1m，兩者取小值。任意三米內(nèi)不得有超過兩個(gè)的環(huán)縫，除非得到業(yè)主的批準(zhǔn)。第68頁/共79頁AWSD1.1-2002第五章：建造

焊接結(jié)構(gòu)件的尺寸誤差應(yīng)滿足規(guī)格書的要求和下面的要求。

1：柱和梁的直線度：對于小于9m的，直線度容許值為3mmx總長/3；對于大于9m而小于15m的，直線度的容許值小于10mm，對于長度大于15m的，直線度容許值為10mm+（總長-15）mm。

2：梁和板梁的直線度：容許值為：3mmx總長/3。

3：梁和板梁的拱度： 在跨距中點(diǎn)：對于跨距大于30m的，拱度為±20mm，對于跨度小于30m的，拱度為±10mm

在支點(diǎn)處：