探討無損檢測技術在海洋工程中的應用

李廣燕

摘 要：隨著社會科學技術的不斷發展，國際海洋能源開采工程也不再僅僅局限與淺海狀態，對于深海的探索工作日漸擴大，這對于海洋工程制造業來說是一個非常大的機遇和挑戰，在我國"十二五"的規劃中，預計在海洋工程中投放的資金高達2000億，同時對海洋工程裝備制造業的預期產值也將超過千億，這一發展為無損檢測技術在海洋工程中的應用奠定下了很大的應用基礎。在對各種能源需求量日益增大的今天，世界各國都在加大對海洋中各種能源的探測開發工作，因此對海洋工程的裝備制造需求也在日以增加，而針對海洋工程裝備能否正常投入使用來說，最終要的就是無損檢測技術的把握。本文主要通過對無損檢測技術的研究入手，對現在海洋工程中采用的無損技術情況進行介紹和說明，同時探討了無損檢測標準在海洋工程領域的應用措施。

關鍵詞：無損技術；海洋工程；研究；實踐

從廣義上來看，所有與海洋環境相關的工程都屬于是海洋工程的一部分，例如在海洋上的一些鉆井、采油、觀測、運輸等提供生產和生活設施的結構建筑；海洋琥珀生態系統；海底線管以及其余的針對海洋資源開發的工程和結構建設。在指導海洋工程裝備的過程中，要對質量進行嚴格的控制，就要做到對原材料、共不見以及結構物進行系統檢測，以選取合格的材料保證工程的正常進行。海洋工程要想持續穩定的發展，必須要重視檢測技術[1]，隨著近年來科技的飛速發展，無損檢測技術較之以前也有了非常大的進步，比如射線檢測、超聲檢測、滲透檢測、磁粉檢測等都是海洋工程中常用到的無損檢測方法。

一、海洋工程與無損檢的特點

目前大多數的海洋工程結構還是采用的鋼結構，下面以鋼結構做為對照來介紹無損檢測的區別。

（一）結構和材質的區別

通過結構形式可以將海洋工程劃分為移動式和固定式，這類結構主要的鏈接主要采用板狀和管狀進行全熔透焊技術，也有一少部分采用的是管狀TKY焊接接頭的方法，工程中的重要結構一般也是采取這種技術手段[2]。由于這些結構都屬于高強度支撐結構，所以采用的鋼材都是低合金的高強度鋼，板材厚度一般都不得低于20mm，不得高于200mm；焊接的方法主要采取埋弧焊、手弧焊和粉芯焊等。材料強度越高，焊板越厚，焊接難度越大，也會越來越多的出現焊接缺陷，因此要把握好檢測時機，進行準確檢測。

（二）檢測手段

由于常規造船修船項目和海洋工程項目選取的檢測方式不同，因此也不能使用完全相同的檢測工藝。比如超聲波檢測方法中使用的檢測探頭的實用，在常規的造船工程的檢測中最多只能使用到兩種探頭，但是對于海洋工程的檢測工程來說，兩種探頭是遠遠不夠的，焊板的厚度，接頭坡度都決定著應該使用哪種探頭，合適準確的探頭使用才能夠保證檢測的準確性。特別是現在結構中使用的高強度鋼越來越多，裂紋的增加概率越來越大，所以探測工作時絕對不能放松要求。

二、海洋工程上無損檢測技術的應用

海洋占據著地球70%以上的表面積，總面積約等于3.6億平方米，包含八十中以上的化學元素，有二十多萬種海洋生物，是一個非常巨大的資源寶庫[3]。對于我國目前的發展來說，海洋工程是非常重要的一部分，基本上涉及到與海洋環境相關的工程都可以稱之為海洋工程，以下是根據2008年至2012年我國海洋工程行業市場進行調查得出的工程增長速度及規模。

海上工作具有特殊性，具有特殊的作業環境和工程情況，因此對新平臺的建設以及在用平臺的檢測維修工作非常重要。國家安監總局以及各船級社都對造檢驗和在役檢驗做了明確的規定，并記錄在入級規范中。尤其是要求對在役平臺的檢測工作必須貫穿于平臺整體使用中，嚴格按照規定的頻率進行檢測，保證平臺的正常使用，對于新的在建平臺的檢測同樣不能忽視，可以采用常規的方法進行無損檢測。

在役平臺的檢測方法和在建平臺是有很大的區別的，在役平臺檢測包含水上和水下兩個部分，主要檢測結構、焊縫、等的完整性。常用的檢測辦法有射線檢測、超聲檢測、滲透檢測、磁粉檢測等，但是針對水下檢測的可靠性遠遠沒有水上的檢測可靠性高。

海洋工程中無損檢測具有著非常重要的推進作用，最直接的體現在海洋工程裝備設計、對海洋成品的檢測、加工制造海洋工程裝備等。將無損檢測技術應用到海洋工程裝備的設計和制造中能夠對思路指出明確的方向，使用無損技術對原材料進行準確的檢測，保證各個原材料的合格性。在針對海洋工程中的裝備進行加工制造時，全面檢測產品，通過對產品的內在質量形式的檢測，及時發現改造不合格產品，盡量避免在海洋工程建設中應用不合格產品，影響整體海洋工程的質量。對于無損檢測的正確應用還包括對工程制造成品的檢測，對產品質量進行鑒定工作，提升裝備在使用過程中保持穩定的可靠性。

三、海洋工程中無損檢測技術的發展趨勢

在海洋工程裝備的制作過程中，無損檢測技術占據著非常重要的作用，一定要進行有效地控制，盡快制定出準確的檢測標準，可以根據國際上的相關標準，結合我國的實際情況制定屬于我們國家的檢測標準，并在使用過程中根據實際的環境轉變，隨時保持更新，為海洋工作提供最適合最高效的檢測手段。無損檢測技術中最常用的兩種檢測技術分別是：相控陣超聲檢測技術和超聲波是查驗設法檢測技術，一些較大的海洋工程中都有過應用。

比如中遠船務工程集團有限公司建造的鉆井船“大連開拓者”是國際上鉆井最大的鉆井船，“大連開拓者”中運用了全自動相控陣超聲檢測技術和超聲波衍射時差法檢測技術對關鍵和重要的建構進行了檢測，對檢測的準確性有了很大的提高。

眾所周知，在海洋工程結構中最終要的節點就是管狀TKY節點焊接，但是因為傳統的超聲檢測方法并不能完全可靠的對其進行檢測，需要盡快對管狀TKY節點焊接檢測技術進行提高。在眾多專家和學者的共同努力下，針對此類檢測研究出了新的檢測方法。對于海洋平臺中的奧氏體不銹鋼及雙向不銹鋼工藝管線焊接和異種鋼結構焊縫的檢測研究可以采取相控陣超聲檢測技術。

四、總結語

總之無損檢測在海洋項目工程得到了越來越廣泛的應用，在探討無損檢測技術在海洋工程中的應用時，把相關的檢測技術進行相結合的方式進行對比應用，在實際工作中就能最大化的減小檢測的不確定性，取得準確的檢測結果。做好海洋工程中非常重要的一部分，同時針對與無損檢測技術本身來說，也要多注意更新和換代技術，在使用過程中針對不完善的部分進行改進，朝著信息化不斷發展，促進海洋工作的順利進行，

參考文獻：

[1]張岳， 馬良. 海洋工程船排氣管生產設計方法研究[J]. 船舶標準化工程師， 2016， 49（2）：44-46.

[2]楊德喜. 船舶與海洋工程結構極限強度的若干研究[J]. 中國設備工程， 2016（8）：76-76.

[3]丁兵， 金磊. 超聲相控陣檢測用試塊及其應用[J]. 無損檢測， 2017， 39（8）：57-62.