超大型海洋鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量檢驗技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用

趙國華

（海洋石油工程股份有限公司，山東 青島 266520）

超大型海洋鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量，深水天然氣項目中心有著非常重要的影響。本文根據(jù)筆者自身的認(rèn)識和理解，來對南海的深水天然氣項目荔灣3-1 中心平臺的超大型海洋鋼結(jié)構(gòu)焊接的質(zhì)量控制體系進(jìn)行分析，從而研究了質(zhì)量檢驗技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，希望能夠給相關(guān)的人員提供可靠的參考意見。

1 南海深水天然氣項目簡介

根據(jù)筆者的調(diào)查，南海深水天然氣項目荔灣3-1 中心平臺中，導(dǎo)管架為八腿的導(dǎo)管架，外部的導(dǎo)管是雙傾的，這四根導(dǎo)管上，每個都帶有四個裙裝套筒。中間的導(dǎo)管是單傾。頂部的尺寸是34m×72m，底部的尺寸為100m×1040m，總共有六層立片和七層的水平面，垂直高度有2015 米高，管徑最大為4200 毫米，壁厚最大是100 毫米，總體的質(zhì)量有32000 噸。

該項目中，組塊有八根立柱，吊機立柱有兩根，其底部支撐的模塊是DSF，甲板的結(jié)構(gòu)主要是斜撐與梁柱板共同組成的一個空間鋼架，外形尺寸大概是77m×107m×25.5m，總體的質(zhì)量是36000 噸。

2 超大型海洋鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量的檢驗技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用研究

2.1 PAUT 技術(shù)的基本認(rèn)識

該技術(shù)是一種相控陣技術(shù)，在最開始被研發(fā)的時候，應(yīng)用的領(lǐng)域主要是軍事與醫(yī)學(xué)方面。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，以及社會的不斷的進(jìn)步，這種技術(shù)逐漸被應(yīng)用在了航空領(lǐng)域與核工業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中。現(xiàn)階段，很多醫(yī)院當(dāng)中經(jīng)常給人們做的B 超，采用的就是該技術(shù)[1]。PAUT 技術(shù)主要是超聲波圖像實時采集成像的一個高科技技術(shù)，給人們在各個階段都帶來了非常大的便利。不但具備超聲波檢測數(shù)據(jù)的分析功能，而它采用的是較長的常規(guī)超聲探頭，這種探頭當(dāng)中，存在的一百二十八個小鏡片，他們都可以獨立激發(fā)。如今，這種PAUT 技術(shù)在我國的各個領(lǐng)域當(dāng)中都應(yīng)用十分廣泛，且給人們帶來了很多經(jīng)濟效益。

2.2 PAUT 技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

該技術(shù)在南海深水天然氣項目荔灣3-1 當(dāng)中進(jìn)行應(yīng)用的時候，主要是替換射線探傷的RT 作業(yè)，主要有兩種技術(shù)是人們最為常見的，具體可以根據(jù)表1所示。

表1 兩種常見技術(shù)

從表1可以看出，這種技術(shù)的檢測速度非常之快，而且檢測的結(jié)果比較準(zhǔn)確，可信度比較高，應(yīng)用該技術(shù)可以有效地提高工作效率，并且這種技術(shù)在應(yīng)用的時候，還沒有輻射非常安全，對工作人員自身沒有多大的傷害。

2.3 PAUT 技術(shù)的具體應(yīng)用

前面提到過，PAUT 技術(shù)在南海深水天然氣項目荔灣3-1 中，主要是在其進(jìn)行檢驗配管的過程中，代替常規(guī)的RT 作業(yè)。在該項目中，對配管進(jìn)行專業(yè)檢驗所采用的是ASMEB313 驗收標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)給PAUT 技術(shù)的應(yīng)用奠定了一定的基礎(chǔ)。最開始進(jìn)行項目中的配管檢驗的時候，對于傳統(tǒng)射線檢測RT 與PAUT 技術(shù)進(jìn)行檢測的結(jié)果進(jìn)行了比較，便于對PAUT 技術(shù)進(jìn)行檢驗的結(jié)果提供一定的準(zhǔn)確性保障，對模擬試塊進(jìn)行加工，該石塊的制造材質(zhì)和在現(xiàn)場中使用的實際配管相同，而且還采用了一樣的焊接技術(shù)，從而來提高PAUT 技術(shù)的可靠性。在應(yīng)用和驗證中，證實了這種技術(shù)在南海深水天然氣項目荔灣3-1 中的應(yīng)用非常成功，不但能夠保證項目建設(shè)實施的質(zhì)量，同時也為我國在該方面的技術(shù)進(jìn)行了創(chuàng)新，推動了該行業(yè)的發(fā)展[2]。

2.4 三維坐標(biāo)網(wǎng)尺寸控制技術(shù)的了解

目前，由于大型鋼結(jié)構(gòu)的建造中，會存在很多分散的碎片，這些散片的數(shù)量不僅非常多，而且它們的結(jié)構(gòu)也非常的復(fù)雜。正因如此，使得這些結(jié)構(gòu)之間的關(guān)聯(lián)性有著非常關(guān)鍵的作用。在專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域中，對于這些的要求非常高，這些結(jié)構(gòu)之間一旦出現(xiàn)非常細(xì)小的誤差，都有可能會給正常的應(yīng)用帶來很大的困難，其自身的力學(xué)性質(zhì)就會遭受到大的影響。在三維坐標(biāo)網(wǎng)尺寸控制技術(shù)的應(yīng)用下，可以有效地控制這種大型的鋼結(jié)構(gòu)尺寸，可以給鋼結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性帶來一定的保障。南海深水天然氣項目荔灣3-1工程開始之前，對于該項目實施方案進(jìn)行了控制站點的設(shè)計和測量，從而建立了與其匹配的三維坐標(biāo)控制網(wǎng)的模型，在該模型的基礎(chǔ)上，借助控制站點，對結(jié)構(gòu)物上不同位置的三維坐標(biāo)值進(jìn)行了測量，對于其中存在的一些誤差反饋給了相關(guān)部門，便于相關(guān)部門進(jìn)行及時的調(diào)整，從而對現(xiàn)場的具體施工進(jìn)行指導(dǎo)。這種三維坐標(biāo)網(wǎng)的尺寸控制技術(shù)，是對尺寸進(jìn)行控制的一種創(chuàng)新方式，不但可以有效地解決在實際測量中遇到的各種問題，同時還能夠提高控制的效率。由此可見，這種三維坐標(biāo)網(wǎng)尺寸控制技術(shù)，可以在整體上對大型鋼結(jié)構(gòu)自身的位置進(jìn)行控制。在這種三維坐標(biāo)控制網(wǎng)中，一旦之前進(jìn)行測量的數(shù)據(jù)之間存在偏差，就能夠判斷其中出現(xiàn)了問題。想要減少這種問題和失誤，可以借助CAD 進(jìn)行立體模型的建立，與現(xiàn)場的實際物體相比較，從而再進(jìn)行調(diào)節(jié)，就能夠減少誤差，盡可能地使相關(guān)的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，繼而就可以達(dá)到對尺寸的有效控制。

3 結(jié)語

總而言之，由于具體的環(huán)境太過于復(fù)雜，就會對大型海洋鋼結(jié)構(gòu)自身的質(zhì)量要求比較高。因此，相關(guān)部門和該領(lǐng)域的專業(yè)人士，應(yīng)當(dāng)加強對超大型海洋鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量檢驗技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，才能夠加強大型鋼結(jié)構(gòu)的建設(shè)質(zhì)量，提高對結(jié)構(gòu)尺寸的有效控制，從而使其滿足具體的工作環(huán)境需求。