指导性文件 GUIDANCE NOTES GD 09-2007
FICA
中国船级社
海上自升式钻井平台桩腿 裂纹检验与修复指南
GUIDELINESFORINSPECTION ANDREPAIROFCRACKSON JACK-UP'SLEG
2007
北京 Beijing
目录
第1章通则...+ 1.1目..1 1.2适用范围...1 1.3缩写与定义..1 1.4一般要求.....2 第2章桩腿裂纹的检验方法。
.3 2.1概述.. 2.2外观检查....3 2.3磁粉检验...3 2.4渗透探伤.... 2.5桩腿裂纹深度的测定。
..5 第3章提高桩腿疲劳寿命的TIG熔修技术及其应用. 3.1概述..6 3.2提高桩腿疲劳寿命的关键在于对焊接接头的焊趾进行焊后处理.6 3.3TIG熔修技术....6 3.4TIG熔修的使用要求..... 桩腿裂纹的平焊位超两次修复技术..1 概述...11 4.2对桩腿裂纹多次修复的要求..11 4.3试验研究结果启示..13 第5章桩腿裂纹的立焊位修复技术....14 5.1概述..14 5.2桩腿裂纹立焊位焊补工艺...1. 5.3桩腿裂纹立焊位焊补规范...4 5.4桩腿裂纹立焊位TIG熔修工艺..144 5.5桩腿裂纹立焊位TIG熔修规范...5 第6章TIG熔修技术在自升式钻井平台桩腿裂纹修复中的应用..16 6.1概述..16 6.2“勘探二号”平台桩腿裂纹焊补修复后作与未作TIG熔修的效果对比..16 6.3“南海一号”平台桩腿裂纹焊补后作与未作TIG熔修的效果对比..18 6.4小结..19 附录1桩腿存在裂纹的平台的安全评估.20 1.1概述.20 1.2对桩腿带裂纹平台安全评估的要求.20 1.3参考实例...20 附录2带裂纹损伤结构的有限元方法.21 2.1力学模型及基本假设....21 2.2损伤单元的刚度矩阵...21 2.3损伤杆件等效单元刚度矩阵..23 2.4损伤杆件等效的有限元参数.25
附录3裂纹损伤对平台安全影响的评估实例.26 附录4海上自升式钻井平台桩腿裂纹平焊位超两次TIG修复技术30 4.1概述.30 4.2桩腿裂纹的超两次焊补工艺..30 4.3桩腿裂纹的超两次TIG修复技术.85 4.4桩腿裂纹的超两次焊补工艺和超两次TIG熔修技术的修后效果比较40 附录5海上自升式钻井平台桩腿裂纹立焊位修复技术55 5.1概述55 5.2桩腿裂纹的立焊焊补工艺..56 5.3立焊焊补焊缝的TIG熔修.57 5.4立焊焊补试件与立焊焊补熔修试件疲劳寿命的比较58
第1章通则
1.1目的 1.1.1为给海上自升式钻井平台桩腿裂纹修复提供通用性指导的方法，特制定《海上自 升式钻井平台桩腿裂纹检验与修复指南》（以下简称为指南）。
1.1.2本指南可作为授权或申请中国船级社审批海上自升式钻井平台桩腿裂纹检验报 告、对桩腿存在裂纹的平台实施安全评估的指导性文件。
1.1.3本指南可作为授权或申请中国船级社审批海上自升式钻井平台桩腿裂纹修复工 艺、规范等技术文件以及为制定这些技术文件须进行的相关试验、检验的指导性文件。
1.2适用范围 1.2.1本指南适用于海上自升式钻井平台。
1.2.2海上固定平台、钢质船等海上钢结构物亦可参照使用。
1.3缩写与定义 1.3.1 缩写 本指南所用缩写如下： TIG熔修：指钨极（Tungsten）悄性气体（Inert Gas）保护电弧在焊趾处进行的重熔整 形技术，简称TIG熔修。
1.3.2定义 本指南所用定义如下： （1）海上自升式钻井平台：指具有活动桩腿且其主体能沿支撑于海底的桩腿升至海面以 上预定高度，为勘探或开采诸如液态或气态碳氢化合物、硫或盐等海床之下的资源而从事钻 井、修井等作业的海上建筑物。
（2）桩腿：是一种在自升式平台上借助电动机械、液压机械或电动与液压相结合的机械 与平台主体结构作预定相对运动的柱形或桁架式结构，桩腿可插入海床并将平台主体结构拾 出海面到一定高度。
（3）桩靴（脚）：系指与自升式平台单个桩靴底部相连的独立水密结构。
（4）焊趾：指填角焊缝横截面中角边上的焊缝边缘。
桩腿裂纹大都萌生在强力构件角接 买的焊趾处。
(5)TIG熔修方法：指为达到提高疲劳寿命的目的，可供选用的不同的TIG熔修做法。
(6)TIG熔修工艺：指针对选用的TIG熔修方法制定的操作内容及应遵循的操作要领、 要求。
（7)TIG熔修规范：指TIG熔修电流、电弧电压、熔修速度、TIG熔修的预热温度、钨 丝直径、喷咀直径、所用性气体及其流速等参数。
（8）桩腿裂纹焊接修补：指对桩腿上的裂纹用焊接方法进行的修理，简称焊接修补。
(9）桩腿裂纹修复技术：指对桩腿上的裂纹先进行焊接修补，而后对修补焊缝的焊趾作 TIG熔修处理的修理技术。
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1.4一般要求 1.4.1桩腿裂纹修理的各项工作中，裂纹检验是前提，桩腿存在裂纹的平台实施安全评 估是依据，裂纹修复技术是保证修理质量的技术关键。
1.4.2裂纹检验应参考本指南第二章桩腿裂纹的检验方法进行，检验报告应报送本社批 准。
1.4.3桩腿裂纹的一次或多次焊接修补应按本社批准的桩腿裂纹一次或多次焊补工艺、 焊补规范进行。
1.4.4桩腿裂纹焊补后的TIG熔修处理应按本社批准的TIG熔修工艺以及TIG熔修规范 进行。
1.4.5桩腿裂纹的一次或多次焊补工艺，焊补规范连同TIG熔修工艺、TIG熔修规范等 工艺技术文件应依据相关试验或可供参照的实践经验编制。
1.4.6桩腿裂纹焊补焊工、TIG熔修操作人员应分别经过专门培训、考试并持有本社签 发的有效桩腿裂纹焊补焊工的有效资格证书和TIG熔修操作人员有效资格证书，严禁无证 人员上岗操作。
1.4.7桩腿裂纹焊补焊工、TIG熔修操作人员的培训计划（包括报名条件、培训大纲、 培训教材、考试试卷、试验用试样连同试验等）应报送本社批准，并在本社验船师和本社授 权单位相关人员现场监督下进行。
1.4.8桩腿裂纹经一次或多次焊补修理或经一次修补或多次修补的平台，在下次检修（含 坞修或水下检测）时，应对修理部位和/或修补部位做仔细检查，并向本社提交完整检验报 告。
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