海洋工程鋼結構焊縫超聲波檢測研究

楊星宇　王振

摘要：隨著我國經濟的蓬勃發展和海洋工程技術的不斷突破，海洋工程的數量和規模不斷增加。由于海洋環境的特殊性，對海洋工程提出了很高的要求，尤其是對鋼結構件的強度。焊縫質量是制約鋼結構強度的重要因素，如果無法保證焊縫的質量，就有可能為安全事故的產生，帶來隱患[1]。為有效檢測海洋工程鋼結構焊接的質量，超聲波檢測法的使用尤為必要。為此，本文中對海洋工程鋼結構焊縫超聲波檢測進行了研究，對提升焊接質量起到促進作用。

關鍵詞：海洋工程； 鋼結構； 超聲波檢測

隨著我國綜合國力的不斷提高，承接的各種海洋工程越來越多，如鉆井船和鉆井平臺等，這些項目往往是非常復雜的，且受到外部環境的影響，對這些結構件的要求往往較高。且由于這些工程項目造價往往非常高昂，業主往往會委托專門的質量檢測機構，對工程的建造質量進行全方面的監測。為了對鋼結構焊縫質量進行有效檢測，其往往會使用超聲波探傷法，為有效提高超聲波檢測的效果，就必須做好相關的檢驗檢測工作[2]。

1 檢測前的準備工作

在實際開展超聲波探測前，應做好對結構件的探測，要對材質、板厚、焊接方式、質量有個清晰的掌握，還要對檢測現場進行清理，為后期的檢測活動，打下一個良好的基礎。為有效提高檢測效果的準確性，檢測活動的開展，需在完成焊接后的兩天進行。

2 檢測系統的參數設置

為使檢測設備充分發揮出作用，在開始檢測前，要根據其具體的使用情況，對其參數進行合理的設置，選擇合適的儀器、探頭，這需要在知道板厚、結構類型、焊接方式的情況下，再進行選擇，一般情況下，每個檢測區都應該至少準備三個探頭，通過對多探頭的使用，可以準確判斷缺陷的類型和位置，從而有效保證探測工作的順利開展[3]。目前超聲波測試儀器的類型有很多，比較廣泛使用的有數字便攜式的測量儀器，該設備具有測量數據存儲功能，其可以至少存儲100組數據以上，對于回波數據，也可以很好進行保存，其還能對數據進行智能化的處理，將其以圖形的形式顯示出來，這大大方便了我們的工作。在選擇好儀器設備后，就需要對設備的參數進行很好的設置，根據實際測量環境的需要，在儀器的菜單上對材料聲速、探頭類型、頻率和工件的厚度進行設置，在實際的測量工作中，還要根據測量環境的變化，對參數進行實時調整。

3 傳輸補償設定

由于各種鋼材在超聲波傳輸特性上，具有較大的差別，為了提高檢測的準確性，就需要根據測試塊，對補償量進行科學設定，補償的設定主要是根據材料質量差異、表面耦合等相關因素進行調節和控制的[4]。

4 DAC曲線制作

為讓直探頭在探測中更好發揮出作用，需要對直探頭進行很好的防治，一般都會將其放置造比試塊上，一般其都有標準的尺寸，該尺寸比較方便完成探測和曲線制作功能。在確定直探頭的位置后，需要將斜探頭放置在其他試塊上，這樣就能確定DAC的曲線，為了保證測量曲線的準確定，在探過程中，應該至少需要采樣3個點，為了避免偶然誤差的出現，還可以采用多次測量的方法。為提高曲線的有效性，曲線應該包括最遠的聲程范圍。

5 橫向缺陷檢測靈敏度

為有效檢測鋼結構的缺陷，在對鋼結構的超神波檢測過程中，對工件實施斜探頭掃差檢查時，需實施橫向的缺陷檢測。在對其橫向的缺陷檢測過程中，需要對靈敏度進行更進一步的設置，有效提高對橫向缺陷檢測的靈敏度。

6 掃查速度和掃查方式

在實際對鋼結構的掃查過程中，其掃查的速度不應超過150毫米每秒，有效保證探頭在移動過程中，有超過百分之十的探頭晶片寬度重疊，這樣才能有效發現缺陷，并準確對信號的真假進行判斷。通過對各個方位進行有效的掃查，能有精確定位缺陷的位置，并對缺陷的具體情況進行掌握，尤其是在完成橫線缺陷掃查工作時，需要對一些特殊位置的焊縫，進行探頭的直接放置探測，從多個方向對焊縫進行超聲波探測，有效保證探測的準確性。

7 檢測系統的校驗

為充分了解探測系統是否可以正常進行工作，要對探測器的探測準確度進行校驗，在實際檢驗前，需準備標準的檢驗試塊，其內部缺陷特征必須是已經被探測清楚的。通過對探測結果和實際結果的比對，能夠迅速發現系統是否處于正常的狀態，如果不正常，則需要對探測設備，進行進一步的調整。在一些先進的探測器中，其還具有自檢測功能，可以通過自檢發現系統的實際工作狀況，然后再采取一些自動的調整措施，最大程度地保證探測的準確性和有效性。

8 探測信號的評價及質量控制

通過對鋼結構的探測，可以及時獲得鋼結構的探測曲線，通過對該曲線的分析，可以有效開展對其質量的評價，從而有效確定是夠存在缺陷，以及缺陷的具體情況。隨著時代的不斷發展，對超聲波探測的要求越來越高，為了讓技術人員詳細了解缺陷的具體情況，探測人員在探測結束后，需要按照要求填寫探測工作報告，在報告中要對檢測過程和焊縫質量進行詳細的描述。

9 結語

當前海洋工程正處在大發展時期，對工程的質量提出了更高的要求。為了有效確保工程的質量，做好對工程的質量缺陷探測尤為必要。尤其對于鋼結構的超聲波探測，應根據檢測對象選擇合理的探測儀器，并對探測參數進行有效合理的設置，在探測過程中，應該嚴格按照流程來進行探測，在探測結束后，需提供詳盡的探測報告，最大程度保證探測結果的準確性，充分發揮超聲波探測作用，以提高鋼結構焊縫檢測的準確性。

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