LH29-1項目碳鋼管線AUT數據與切片數據對比分析

左艷青 劉凱 宋旭光 趙明達 牟惟義

摘 要：隨著海底油氣田的不斷開發和技術的不斷進步，海底管線的需求日益增強，并已經成為海洋油氣資源輸出的重要組成部分。AUT（全自動超聲波檢測技術）以其高效、環保、精確的特點成為國際上檢測海底管線的主要檢測方法，2019年5月海洋石油工程股份有限公司在建的LH29-1海管項目中海管的檢測方法就采用AUT檢測技術，由于業主方要求在施工之前對AUT技術進行DNV（挪威船級社總部）認證方可采用，所以需要將AUT的檢驗數據和缺陷切片之后的實際數據進行對比，結果符合認證標準的要求。

關鍵詞：LH29-1;AUT;DNV認證;切片;酸洗

1、LH29-1項目概述

哈斯基石油中國有限公司于2006年在南中國海發現荔灣3-1（LW3-1）氣田，于2009年發現流花29-1（LH29-1）氣田，荔灣氣田和流花氣田位于香港以南約300km，水深分別約為1500m和750m，屬于珠江口盆地29/26區塊。

2、LH29-1項目碳鋼試管AUT檢測數據采集

LH29-1項目碳鋼管線AUT認證分為6寸V型坡口12.7mm厚度碳鋼管線和6寸J型坡口12.7mm厚度碳鋼管線的兩種規格，在認證開始之前根據標準的要求我們設計符合認證要求的缺陷試管各6個，分別命名為6寸V型W1-W6，6寸J型W1-W6。

2.1 AUT檢測設置校準

通過AUT的前期的準備，系統啟動焊縫定義打開PipeWIZARD軟件，在PipeWIZARD軟件中設置探頭的參數設置晶片的參數、探頭閘門、探頭間距、楔塊參數、引導相應的皮口形式和壁厚，自動生成設置、分區數量、閘門信息（對稱、非對稱），通道參數設置添加通道、修改閘門長度、通道晶片數及角度調整，然后保存以上的設置將生成的設置根據坡口形式命名，保存至指定的目錄后退出軟件。

2.2 AUT檢測軟件設置

啟動計算機PC和馬達驅動單元MCDU及數據采集單元DAU，在系統中添加窗格內容，并激活各個通道;打開A掃描通道（根部、鈍邊、熱焊、填充通道），打開參數調節，調節聲程、角度、起始晶片、激活晶片數、入射點、收發模式;打開B掃描通道（包含根部B掃和體積通道）;打開TOFD通道調整平均濾波，數字化頻率，寬帶和平滑等參數;打開耦合通道調整帶寬，平滑參數和波束角度;打開視圖配置更改體積通道的通道號和名稱。

2.3 AUT檢測過程

AUT的設置和軟件準備完畢，檢測試管之前，先對焊縫表面進行處理，去掉焊縫表面的飛濺、油污、焊渣等影響AUT檢測的雜物。按照設定的距離安置AUT的檢測軌道，保證軌道上下前后四個位置距離焊縫的距離一致。設定零點位置，開啟AUT檢測開關，AUT機頭在焊縫檢測一圈要保證覆蓋整條焊縫。檢查AUT檢測圖像無掃差丟失、耦合不良等影響判圖的情況，在電腦上命名保存AUT檢測圖像試管焊縫的AUT檢測完畢。

3、LH29-1缺陷切片處理

LH29-1項目碳鋼管線的的試驗焊縫應接受破壞性參考測試，把焊縫切割成片來確定AUT系統檢出和測量尺寸的能力。采用“salami” 法進行切片，每個缺陷切3片，1&2號切片2mm，3號切片10mm。缺陷定位方法采用最大回波法，使用AUT掃查器直接定位。每個切面進行酸洗，應用放大5倍照片存檔。按照認證要求每個坡口形式根據缺陷的位置和性質，需要準備表面位置、填充位置、夾渣類型、根部位置各三個缺陷來驗證AUT對缺陷的檢出和測量尺寸的能力。碳鋼管線6寸V型坡口準備W1焊縫的D1和D5，W2焊縫的D1，D4和D5， W3焊縫D1和D3，W4焊縫D1，W5焊縫D1和D6，W6焊縫D3的D4，總共12個缺陷進行切片;碳鋼管線6寸J型坡口準備W2焊縫的D2和D3，W3焊縫的D2，W4焊縫D1，D2，D3和D5，W5焊縫 D2，D4和D8， W6焊縫D5的D6，總共12個缺陷進行切片。

4、酸洗拍照

在切片酸洗之前要清理試驗面的油跡和其他污物，準備酸洗程序作用到的直流電源、導線、切片、石墨電極、電解腐蝕液和試驗容器。

第一步：將配置好的腐蝕溶液倒入試驗容器中;

第二步：將石墨電極棒與直流電源的負極通過導線相連，電解腐蝕切片與直流電源的正極通過導線相連;

第三步：將石墨電極棒和切片放入盛有腐蝕溶液的試驗容器中，并確保切片完全浸入腐蝕溶液中，形成由電子導體和離子導體構成的電解池回路;

第四步：打開直流電源開關進行通電腐蝕，不同耐蝕合金材料，應根據相應的試驗參數設置輸出電流，在完成規定的通電時間后，取出切片，并在流水中進行清洗;

第五步：流水中清洗后，再用酒精（普通不銹鋼材料、雙相不銹鋼材料、超級雙相不銹鋼材料）或1：3的硝酸酒精（鎳基合金材料）進行清洗;

第六步：清洗后，再用吹風機及時吹干切片之后用相機晶相拍照，通過照片得出缺陷的真實數據。

5、AUT數據與切片數據對比

5.1 LH29-1碳鋼管線6寸V型坡口的AUT檢測數據和切片數據對比如下：

5.2 LH29-1碳鋼管線6寸J型坡口的AUT檢測數據和切片數據對比如下：

由以上兩表中的AUT的檢測數據和切片的實際測量數據中缺陷的高度和深度實際切片之后測量的缺陷的高度和深度對比差值小于1mm，按照DNV-RP-F118對缺陷檢測能力包括高度及深度等進行準確評定，并要求平均偏差小于1mm，達到DNV認證要求的工藝標準，此次LH29-1碳鋼管線AUT認證圓滿完成。

6、總結

海洋石油工程股份有限公司自2002年引入AUT的海底管線對接環焊縫的檢測以來，經過十幾年的發展壯大，目前擁有國內最強大的海底管線檢測力量，2013年獲得AUT系統對碳鋼管線的DNV認證后，成為中國首個通過DNV（挪威船級社總部）AUT系統認證工作的公司。LH29-1碳鋼項目AUT檢測 DNV認證通過，再次說明海洋石油工程股份有限公司的檢測團隊對AUT技術的掌握日臻成熟，將投入到公司建成國際一流能源工程公司的建設中去。為祖國的石油事業貢獻自己的力量。

參考文獻：

[1] DNVGL-RP-F101-2017 海底管線系統.

[2] DNV-RP-F118-2010鋼管的環焊縫焊接AUT系統認證和項目的具體程序驗證.