佛山市顺德区朗耀钢铁有限公司主要生产销售:螺旋钢管,无缝管,钢护筒,打桩管,钢管桩,大口径钢管,直缝焊管。兼营:H型钢,镀锌钢管,球墨铸铁管,角钢,槽..

产品描述

抗氢脆性能
X80以上级别的结构钢管对氢脆敏感,曾在桩腿支撑管中发现氢致裂纹,由此造成了海洋平台的垮塌事故。长期在海水环境服役的固定式钻井平台,难以检测结构管的氢致开裂,尤其要关注材料的氢脆问题。HSE建议海工用高强结构钢管宜采用“海水+CP+硫化物”环境的慢应变速率拉伸试验测试氢脆指数EI,且海工用高强结构钢管应符合EI≤60%的要求。EI采用公式定义:EI =(RAa-RAe)/RAa
式中RAa———材料在空气环境中拉伸测得的断面收缩率,%;
RAe———材料在试验环境中拉伸测得的断面收缩率,%。
按上述方法,测试和评价了该X80钢级桩腿支撑管材料的抗环境氢脆性能。试验环境中的海水采用天然海水;CP电位的选取(≤-1100mV)参照相关规范和工程要求;采用H2S模拟硫酸盐还原菌SRB引起的生物硫化物,参考后者在海水中的实际浓度(一般≤0.06%),选取了H2S的浓度范围;拉伸应变速率根据以往工作经验取4.0×10-6s-1。结果表明,X80钢级桩腿支撑管在“海水+CP电位-1100~-750mV(Ag/AgCl)+无硫化物”环境和“海水+CP电位-1000 m V(Ag/Ag Cl)+0.01%~0.06%硫化物”环境中的氢脆指数均符合EI≤60%的要求,即X80钢级桩腿支撑管材料具有较低的氢脆倾向,能够满足海洋平台桩腿在相应环境下对材料抗氢脆性能的要求,具有优良的抗氢脆性能。X80钢级桩腿支撑管抗氢脆的相关机理是:
(1) X80钢级桩腿支撑管用钢的纯净度高,夹杂物数量少、尺寸小,从而减少了氢致裂纹源;
(2) X80钢级桩腿支撑管经淬火+高温回火后,形成了细化的粒状贝氏体和铁素体基体组织,且基体上分布大量弥散合金碳化物粒子、少量位错的组织,氢陷井的数量较多,氢的扩散通道减少,大大减少了钢的吸氢量。
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焊接性能
自升式钻井平台桩腿的支撑结构是重要的受力结构,桩腿支撑管要具有良好的环焊性能。依据美国焊接学会(AWS)和美国船级社(ABS)相关焊接规范进行焊接工艺评定试验。试验结果表明:X80钢级桩腿支撑管在自升式钻井平台桩腿支撑结构常规的焊接制造工艺条件下,所有环焊接头的强度、韧性和硬度均符合相关技术条件的要求,产品具有优良的焊接性能。
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施工要点
1.格构柱设计要求
格构柱截面形式为 550×550mm,角钢型号为∠160×16,缀板型号为 500×300×12@600 mm,钢构件连接均为满焊。其中格构柱嵌入基底以下 15m,即钻孔灌注桩长 15m,钢立柱嵌入钻孔灌注桩 3m。钢立柱与钻孔灌注桩主筋焊接,一起吊放,钻孔灌注桩桩径 1200mm,桩身垂直度偏差≤1/300 桩长。
2.格构柱制作技术要求
①格构柱采用在场外钢构加工制作,原材料进场首先审查质量合格证明文件并对材料的外观进行检查验收,合格后准予制作。对制作完成的格构柱依据《钢结构工程施工验收规范》GB50205-2001 及设计要求进行验收验收合格后方允许进场进行安装。
②格构柱间对接焊接时接头应错开,保证同一截面的角钢接头不超过 50%,相邻角钢错开位置不小于 50cm。角钢接头在焊缝位置角钢内侧采用同材料短角钢进行补强。
3、钢筋笼浇筑时易出现的问题
1)钢筋笼上浮
已经沉放到设计深度位置的钢筋骨架,在浇砼过程中,骨架位置比原设计位置高出,俗成“浮笼”。
原因分析
(1)钢筋笼骨架内径与导管间距小,粗骨料粒径太大, 主筋搭接焊头未焊平,在导管提升与下沉回来过程中,挂带钢筋笼。
(2)钢筋在安装过程中,骨架扭曲,箍筋变形、脱焊脱落或者导管倾斜,使得钢筋与导管外壁紧密接触。
(3)有时因机具故障,浇砼时停歇,导管与钢筋间砼已凝结,提升导管时将钢筋带出。
(4)浇砼速度过快,砼面升至钢筋笼底,产生向上“浮力”,导致钢筋笼浮上来。
处理办法
(1)刚开始浇砼就出现“浮笼”,主要是导管与笼之间有挂带现象;应立即中止浇砼,反复上下摇动导管或单向旋转。
(2)在浇砼过程中,随着导管拔出,笼上浮,但砼面不动,亦是因导管与笼间有挂带现象,应反复摇动导管,重复使之上下移动,以切断二者联系。
2)桩头冒水
在基坑垫层砼浇灌完毕,桩头部位出现渗水现象。
原因分析
(1)砼浇注不密实,桩身(尤其是桩头部位)有裂隙或夹泥,砼中石子粒径太大,级配不均匀。
(2)浇砼时,泥浆相对密度过大,砼与主筋之间有夹泥,地下水沿着夹泥冒出。
(3)在基坑开挖时,挖土机械碰撞桩身,造成桩头部位有裂隙。
(4)截桩时风镐等机械过度冲击桩头部砼,致使桩头砼产生裂缝而渗水。
处理办法
(1)如发现有桩头冒水现象,应检测桩身砼强度、桩身有无缺陷,对于桩头一段长度范围内出现裂隙的,应凿除桩头砼,直至露出坚实砼后再灌高出原等级一个强度等级的砼。
(2)如桩身质量有严重缺陷,应请设计及检测中心核定是否须重新补桩。
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屋盖支撑的设置
轻钢结构中屋盖支撑的作用主要是:保证结构的空间整体稳定;承担和传递水平风荷载。不合理的支撑体系影响其作用的正常发挥,不能有效保证结构的安全。以下对四种常见的错误设计方式加以分析并给出正确的设计。
钢结构屋盖支撑设计详解
1、支撑的斜杆大多设计为张紧的圆钢,压杆多设计为钢管,节点荷载由抗风柱传至,由于斜杆为张紧的圆钢,而圆钢只能承受拉力而不能承受压力。因此,计算支撑内力时不考虑虚线所示的受压斜杆,只考虑压杆和受拉斜杆的作用 。
2、屋盖支撑中的压杆可单独设计,也可由檩条代替,当用檩条代替压杆时,檩条应满足压弯杆件的要求 ,而且应调整檩条间 距使其设在支撑节点处。压杆由檩条替代 ,但没有设在支撑节点处,在节点风荷载作用 下圆钢斜杆均受压 ,支撑不起作用且钢架梁在平面外受到风荷载对它的不利作用。
3、单独设置了压杆,但支撑节点不在抗风柱节点处,风荷载直接作用于刚架梁 ,刚架粱受到平面外集中风荷载作用,将对刚架梁产生不利影响。正确设计应按,支承节点处设置压 杆且与抗风柱节点对应,使风荷载直接传至压杆。
4、是屋盖支撑设在第二开间.但在开间没有设置压杆。抗风柱的荷载不能通过压杆传至第二开问的支撑:支承起不到承担水平风荷载的作用 ,而刚架梁受到平面外集中风荷载作用。正确设计应按,在开间设置压杆且支撑节点与抗风柱节点相对应,风荷载通过开间设 置的压杆传至第二开间支撑的节点处,这样 支撑才能起作用。
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