文/劉韻周，武漢理工大學(xué)能源與動(dòng)力工程系

海洋富含大量尚未開發(fā)的資源，具有極高的開發(fā)價(jià)值。其中海洋工程是借助相關(guān)系統(tǒng)和設(shè)備，展開對海洋資源的開發(fā)任務(wù)。然而，海洋的環(huán)境較為復(fù)雜，且海水具有一定的腐蝕性，易造成設(shè)備老化和損壞，進(jìn)而影響海洋工程安全與可靠。需針對海洋工程的系統(tǒng)和設(shè)備，選擇有效的檢測技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的檢測檢驗(yàn)，便于故障處理與控制?；诖?，本文對海洋工程無損檢測技術(shù)展開研究，分析具體海洋無損檢測的特點(diǎn)，研究具體海洋無損檢測技術(shù)的發(fā)展，詳細(xì)內(nèi)容如下。

1 海洋工程的相關(guān)概述

海洋工程是以開發(fā)、利用、保護(hù)和恢復(fù)海洋資源為目的的工程類型，通常情況下，可將海洋工程的主要內(nèi)容理解為資源開發(fā)技術(shù)和裝備設(shè)施技術(shù)2部分。為滿足海洋工程的功能發(fā)揮，需借助各類設(shè)備支持。此外，就船舶工業(yè)而言，可將其分為海洋平臺(tái)和海洋工程作業(yè)船舶兩部分。海洋平臺(tái)可以進(jìn)一步劃分為移動(dòng)式平臺(tái)和固定式平臺(tái)兩種類型。海底管線同樣是海洋工程中的重要內(nèi)容，包括輸氣管線和水管線，一般可將這些管線分為雙層管和單層管。此外，還包含溫差電站、波浪電站、海底光纜、海底物資存儲(chǔ)設(shè)施等。

從整體上看，海洋工程的相關(guān)結(jié)構(gòu)和設(shè)備主要是以鋼質(zhì)材料為主要施工材料，并借助焊接工藝實(shí)現(xiàn)海洋工程建設(shè)。而在實(shí)際的鋼質(zhì)材料使用中，容易受到海洋環(huán)境復(fù)雜和其他海洋工況條件的影響，再加上難以返回陸地等特點(diǎn)，無疑增加了海洋工程結(jié)構(gòu)材料選擇要求，并對具體材料質(zhì)量提出了更高的要求。而且，海洋工程的這些特點(diǎn)則造成海洋工程的設(shè)備和結(jié)構(gòu)容易受到環(huán)境的影響，造成設(shè)備、結(jié)構(gòu)的老化和損壞。而如果未能得到有效的治理，便會(huì)造成結(jié)構(gòu)或設(shè)備功能障礙，對海洋工程的相關(guān)活動(dòng)造成影響，不利于海洋工程的功能發(fā)揮。

為明確海洋工程結(jié)構(gòu)或設(shè)備的基本情況，需借助有效的檢測技術(shù)，展開對結(jié)構(gòu)和設(shè)備狀態(tài)的檢測檢驗(yàn)，確認(rèn)結(jié)構(gòu)和設(shè)備的狀態(tài)，并提出具有針對性的維護(hù)措施，確保海洋工程的功能。無損檢測技術(shù)可運(yùn)用到海洋工程中，用于完成對海洋工程的檢測，且不會(huì)對設(shè)備造成損傷，綜合提升海洋工程結(jié)構(gòu)與設(shè)備的可靠性。

2 海洋工程中無損檢測的應(yīng)用分析

2.1 海洋工程無損檢測應(yīng)用

鑒于海洋環(huán)境的特殊性，海洋工程的相關(guān)平臺(tái)和設(shè)施，始終處于惡劣的作業(yè)環(huán)境，造成設(shè)備老化效率加速。這對海洋工程的維護(hù)人員的工作需求提出了更高的要求需其對具體海洋平臺(tái)展開有效的檢驗(yàn)評(píng)估，并展開針對性的維護(hù)從而使得海洋工程的功能發(fā)揮。國家使安監(jiān)總局及各船級(jí)社的人級(jí)規(guī)范均對海洋工程的建造檢驗(yàn)和在役檢驗(yàn)提出的具體的規(guī)范和制度，尤其是在役海洋平臺(tái)，其從建造初始到投入使用后，需始終展開有效的檢測工作，且海洋工程針對海洋平臺(tái)提出了嚴(yán)格年檢和特檢監(jiān)控頻度等，其目的是保障海洋平臺(tái)的功能性可得到保障，降低安全事故的發(fā)生幾率。

實(shí)際的海洋工程中，則是選擇無損檢測方式完成對平臺(tái)、設(shè)施、結(jié)構(gòu)的檢測檢驗(yàn)。對于平臺(tái)的無損檢測，可供選擇檢驗(yàn)方法包括U T、MT、RT等。在役海洋平的檢測與建造中的平臺(tái)差異顯著。其中在役的海洋平臺(tái)無損檢測主要是以確保海洋平臺(tái)穩(wěn)定可靠為基礎(chǔ)，對其具體的完整性、焊縫、結(jié)構(gòu)厚度、陽極防腐等內(nèi)容展開檢測。主要用到的無損檢測的方式包括目視檢測、超聲波測厚、磁粉檢測、超聲波檢測、ACFM檢測等內(nèi)容。其中磁粉檢測與ACFM檢測可有效用于平臺(tái)的表面裂紋檢測。而對于水下檢測中，一些無損檢測技術(shù)，容易受到海水的影響，造成無損檢測效果不理想，甚至出現(xiàn)結(jié)果失真的情況。通過大量實(shí)踐表明，ACFM檢測與磁粉檢測在實(shí)際檢測中，水上檢測結(jié)果的可靠性明顯優(yōu)于水下檢測的可靠性。

2.2 海洋工程無損檢測技術(shù)分類

海洋工程中無損檢測技術(shù)可大致分為4大類，分別為射線檢測、超聲波檢測、磁粉檢測和滲透檢測，不同的無損檢測技術(shù)具有其本身的特點(diǎn)，現(xiàn)對幾種常見的無損檢測展開簡要的論述，詳細(xì)如下。

（1）射線檢測。主要是借助具有穿透能力X線、γ射線等，穿透測試結(jié)構(gòu)或設(shè)備，且由膠片記錄具體檢驗(yàn)結(jié)果，是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的無損檢測技術(shù)類型。以X線無損檢測為例，其在具體檢測中，向檢測物品發(fā)射X線，透過材料時(shí)，被吸收部分輻射能量后，X線的強(qiáng)度會(huì)發(fā)生衰減，而這些衰減分布情況，均會(huì)映射到膠片中，經(jīng)過顯影處理后，可將缺陷的大小的、形狀和特征等均顯示到膠片中。

（2）超聲波檢測。超聲波檢測同樣是海洋工程中常用的無損檢測技術(shù)類型，可實(shí)現(xiàn)測厚、測缺陷等功能。該項(xiàng)檢測技術(shù)的原理是借助超聲波在試件內(nèi)部傳播時(shí)與試件的相互作用所發(fā)生的反射、透射和散射等。借助超聲波發(fā)生源，借助探頭由特定的角度對試件展開檢測，如果存在明顯缺陷，超聲波的傳播特性和方向會(huì)發(fā)生明顯轉(zhuǎn)變，借助這一特點(diǎn)可確定試件是否存在缺陷。進(jìn)一步檢測后，可確定試件內(nèi)部缺陷的具體特征。在具體海洋工程中，可用于金屬材料、非金屬材料和復(fù)合材料的無損檢測，且對面積性缺陷、小尺寸缺陷具有極高的靈敏度。

（3）磁粉檢測。在海洋工程中，磁粉檢測具有較高的應(yīng)用價(jià)值，其在具體的檢測中，原理為：如果試件內(nèi)部存在缺陷，則會(huì)使得材質(zhì)出現(xiàn)不連續(xù)性，且這種不連續(xù)性可能會(huì)導(dǎo)致材質(zhì)的磁力線發(fā)生變化，具體的檢測則根據(jù)監(jiān)測磁力線的變化情況，可實(shí)現(xiàn)對內(nèi)部存在缺陷的檢測，且能夠?qū)唧w缺陷位置和形狀進(jìn)行判斷。

（4）滲透檢測。這一檢測是建立在毛細(xì)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，為實(shí)現(xiàn)對試件的檢測，可將滲透液涂施到試件表面。一段時(shí)間后，觀察滲透情況。如果試件表面存在裂縫類的缺陷，毛細(xì)管效應(yīng)會(huì)緩慢深入到試件表面，滲透液會(huì)滲入到缺陷內(nèi)部。之后對表面的滲透液，選用清洗液進(jìn)行清除，干燥后選擇顯像劑涂施到表面，且缺陷內(nèi)部的滲透液會(huì)在毛細(xì)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，逐漸被吸出，從而使之在試件表面形成可辨識(shí)的顏色痕跡，并根據(jù)其具體分布情況，判斷缺陷的具體情況。

為迎合海洋工程無損檢測需求，需結(jié)合具體檢測項(xiàng)目，選擇適宜類型的無損檢測技術(shù)，確保檢測的可靠性與準(zhǔn)確性，最大限度的降低外界因素對無奈算檢測的影響，綜合提升海洋工程的功能性與服務(wù)性。

2.3 海洋工程無損檢測目標(biāo)研究

在具體的海洋工程中，無損檢測的應(yīng)用極其重要，其可對海洋工程使用和建造中材料和焊接接頭可能出現(xiàn)的缺陷進(jìn)行檢測，并完成控制，現(xiàn)以海洋工程焊接工藝為例，對幾種常見缺陷類型進(jìn)行分析。

（1）裂紋。該類缺陷危害大，且裂紋屬線性不連續(xù)，端部尖銳，受應(yīng)力作用，可引起裂縫的擴(kuò)展和伸張。對于海洋工程中，所有焊縫是不允許存在裂縫的，故此，需借助無損檢測技術(shù)，對裂縫進(jìn)行檢測。

（2）氣孔。海洋工程的鋼質(zhì)材料施工中，焊接時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生氣孔的存在，其可分為分散、密集、線狀和管狀、球狀集中外型。氣孔可導(dǎo)致焊縫質(zhì)量問題，需進(jìn)行檢測，并排除。

（3）夾渣。焊接后殘留在焊縫中熔渣，影響焊縫質(zhì)量，需處理。

（4）未熔合。屬焊接的不連續(xù)，主因熱量不集中所致焊縫金屬未能充分融化，屬常見缺陷，需得到有效控制。

借助無損檢測技術(shù)，可完成對上述海洋工程缺陷的分析，再獲得具體缺陷后，需對焊接作業(yè)進(jìn)行重新調(diào)整。此外，海洋工程無損檢測技術(shù)還可完成對其他設(shè)備和結(jié)構(gòu)的檢測，最大限度的降低缺陷對海洋工程的干擾。

3 海洋工程無損檢測的特點(diǎn)分析

當(dāng)前，海洋工程的建造主要以鋼質(zhì)材料為主要施工材料，且周邊影響因素對海洋工程結(jié)構(gòu)設(shè)備的影響巨大，故此，實(shí)際的海洋工程的無損檢測，也就與常規(guī)修造船的無損檢測存在明顯差異。故此，文章展開對海洋工程物損件測技術(shù)展開研究，詳細(xì)內(nèi)容如下。

3.1 結(jié)構(gòu)形式和材質(zhì)

海洋工程與常規(guī)修造船的無損檢測的區(qū)別明顯，如結(jié)構(gòu)形式與材質(zhì)。海洋工程在建設(shè)中，結(jié)構(gòu)形式主要以移動(dòng)式和固定式結(jié)構(gòu)為主，機(jī)構(gòu)中板樁和管狀對接全熔透焊縫、還包括焊接接頭的管狀T KY。這些鏈接形式保障了海洋工程的效果。且由于海洋工程對材料要求較高、這也使得海洋工程焊接難度增強(qiáng)，缺陷的發(fā)生幾率也明顯增高。這就使得海洋工程的無損檢測對各種焊接缺陷進(jìn)行研究，確需要選擇適宜的檢測時(shí)機(jī)，一般為48h或72h，且檢測時(shí)間需要得到嚴(yán)格控制，保障焊接到最終檢驗(yàn)的可追溯。

3.2 檢測人員

由于海洋工程涉及的內(nèi)容眾多，則對海洋工程的無損檢測人員的要求也更為嚴(yán)格，需要從事無損檢測人員在具備相關(guān)資格的同時(shí)，需掌握具體無損檢測技能。例如：挪威DNV旗下的海洋工程，所有無損檢測人員需要經(jīng)歷DNV的現(xiàn)場考試認(rèn)證，再由監(jiān)督員對無損檢測人員和美中檢測方法按照月、季度實(shí)施抽查，并將12個(gè)月的最終成績作為考核依據(jù)，合格保留資格，不合格則離崗重新考核。由此可見，海洋工程對從事無損檢測人員職業(yè)技能和專業(yè)知識(shí)要求極高，需要檢測人員具有全面的綜合素質(zhì)和專業(yè)化的技能水平。

3.3 選擇標(biāo)準(zhǔn)

常規(guī)修造船的檢測標(biāo)準(zhǔn)自己而選擇船標(biāo)或國標(biāo)，而海洋工程則要求更為嚴(yán)格，針對不同的檢驗(yàn)項(xiàng)目和檢測方法，選擇的檢測標(biāo)準(zhǔn)也存在明顯差異。例如：工藝管道和動(dòng)力管道，需選擇API標(biāo)準(zhǔn)，船體部分選擇ABS標(biāo)準(zhǔn)。故此，對于無損檢測人員，需實(shí)施有效的崗前培訓(xùn)工作，增強(qiáng)檢測人員對標(biāo)準(zhǔn)的了解，培訓(xùn)后需經(jīng)考核認(rèn)證后，持證上崗。

3.4 檢測工藝

由于海洋工程的檢測標(biāo)準(zhǔn)較為獨(dú)特，這也就使得海洋工程在具體的檢測中，檢測工藝與常規(guī)修造船的無損檢測工藝存在明顯差異。以超聲波檢測為例，在對海洋工程和常規(guī)修造船檢測時(shí)，探頭的選擇差異十分明顯。一般情況下，常規(guī)修造船主要選擇角度探頭，而海洋工程則需根據(jù)鋼板厚度、焊接接口的坡口型式不同，組合使用多角度探頭，不少于三個(gè)探頭。尤其是一些剛強(qiáng)度鋼、TMCP鋼等的應(yīng)用，海洋工程在使用縱向檢測外，還需增加非常規(guī)橫向掃查。

4 海洋工程無損檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢

鑒于海洋工程中無損檢測的特點(diǎn)及無損檢測的重要性，隨著海洋工程的相關(guān)工藝技術(shù)改進(jìn)，海洋工程的無損檢測技術(shù)也將得到發(fā)展與改進(jìn)。如當(dāng)前較為新型的無損檢測技術(shù)：PAUT、TOFD等，均在海洋工程中得到有效運(yùn)用。

而且為滿足海洋工程的需求，無損檢測技術(shù)對管狀TKY節(jié)點(diǎn)焊縫檢測的完善，并逐漸提出新型檢測方法，可順利完成對管狀TKY節(jié)點(diǎn)焊縫的檢測，并提升準(zhǔn)確性與可靠性，降低安全問題。此外，導(dǎo)波技術(shù)和遠(yuǎn)洋渦流技術(shù)應(yīng)用到在役平臺(tái)工藝管線的檢測和評(píng)估，在推動(dòng)海洋工程質(zhì)量提升的同時(shí)，也極大的推動(dòng)了無損檢測技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新。

5 結(jié)束語

本文研究分析海洋工程無損檢測的特點(diǎn)，先對海洋工程展開簡單敘述，再詳細(xì)的對海洋工程中無損檢測技術(shù)的應(yīng)用，對具體無損檢測技術(shù)類型、海洋工程缺陷類型等。最后對具體的海洋工程無損檢測技術(shù)的特點(diǎn)及發(fā)展趨勢進(jìn)行闡述。從而明確無損檢測的功能與意義，了解當(dāng)前海洋工程無損檢測技術(shù)的特點(diǎn)，旨在發(fā)揮無損檢測技術(shù)的有效應(yīng)用，推動(dòng)海洋工程發(fā)展。

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