宋洪波

（海洋石油工程 （青島）有限公司，山東 青島 266520）

1 超大型海洋鋼結構簡介

將焊接質量檢驗技術，運用到超大型海洋鋼結構中，最為重要的環(huán)節(jié)是了解其基本結構，才能為后續(xù)的工作打下堅實可靠的基礎。超大型海洋鋼的結構分為低碳鋼與低合金鋼。只有做好鋼結構的調查分析，并根據鋼材的特性、質量與要求，才能選擇科學合理的檢驗技術。超大型海洋鋼，主要用于海上油氣田開發(fā)工程中的鉆進平臺構建［1］。因此就要保障鋼結構的質量與性能，才能為海上油氣田的開發(fā)，提供堅實的保障。隨著開采深度、外部環(huán)境的變化，對于鋼結構的要求也在不斷變化。而鋼結構在實際應用中，是非常容易受損的部位，因此就要做到具體問題具體分析，應用不同厚度、等級、性能的鋼材，才能高效完成油氣田的開采工作。

2 焊接質量檢驗技術在超大型海洋鋼結構中的運用要點

2.1 注意冷裂紋

在超大型海洋鋼結構的生產與建造中，經常會出現各種冷裂紋。不僅危及著施工人員的生命安全，還會造成大量的財產損失。因此在焊接質量檢驗中，就要注意冷裂紋這一問題，從源頭上來做好防控工作。冷裂紋出現的原因較多，比如焊接時溫度沒有把控好，焊接流程不合理，使用的冷卻水不正確，都會引發(fā)冷裂紋。在實際檢驗中，就要求工作人員，熟練焊接流程，并且制定切實可行的解決措施與應急預案。還要選擇適宜的冷卻水，把控好焊接溫度。

2.2 掌控金屬疲勞

在每一個鋼結構的節(jié)點中，都有可能出現金屬疲勞現象。在實際檢驗中，就需要對節(jié)點的焊接縫，進行仔細打磨，提高其銜接度。還要對打磨方向、力度、次數、頻率等嚴格控制，保持受力均勻，才能有效提高抗疲勞能力。

3 超大型海洋鋼結構存在的質量問題

超大型海洋鋼結構，容易受到各種因素的影響，出現各種質量問題。比如冷裂縫、熱裂縫、焊接裂縫、變形等等，都將影響著鋼結構的施工建造與高效應用。因此就需要將焊接質量檢驗技術，應用在實際工作中，來做好質量檢驗與控制工作。

3.1 設計問題

在超大型海洋鋼結構施工建造之前，必須要根據工程項目的實際情況，做好現場的勘查規(guī)劃，制定合理的設計圖紙與方案，才能為后續(xù)施工，提供堅實可靠的保障。然而在實際施工建造中，由于設計人員能力有限，沒有做好勘查規(guī)劃，或者勘查報告的內容不完整、數據有差異，在鋼結構的設計中，都會出現相應的變形與裂縫，嚴重影響后期的使用。

3.2 建造問題

在鋼結構的建造中，必須要遵循相應的準則要求、建造流程，才能避免各種質量問題。然而在實際建造中，施工人員的專業(yè)能力低下，對于新型技術、工藝的運用能力低下，沒有遵循相應的建造流程與標準，為后續(xù)施工埋下了很大的隱患。因此只有通過焊接質量檢驗技術的應用，才能及時找出問題，如裂縫、夾層等，預防安全事故的發(fā)生。

3.3 材質問題

在鋼結構的建造中，所用到的材質，也將影響到最終的質量。比如鋼材、焊條、焊劑、螺栓等，都會導致構件的強度不足，容易出現裂縫與斷裂，嚴重影響最終的使用。再加上鋼結構在實際應用中，是非常容易受損的部位，因此就要做到具體問題具體分析，應用不同厚度、等級、性能的鋼材，才能高效完成油氣田的開采工作。

4 焊接質量檢驗技術在超大型海洋鋼結構中的運用措施

4.1 選擇適宜的檢驗技術

目前，在超大型海洋鋼結構的焊接質量檢驗中，所用到的技術分別為TOFD檢驗技術、PAUT檢驗技術、三維坐標尺寸控制技術。這些焊接質量檢驗技術，都是在科學技術與信息技術高速發(fā)展的背景下，誕生的一種新型、高效的檢驗技術，對于鋼結構的質量檢驗，都提供了強有力的保障。

1）TOFD檢驗技術。主要是指用超聲波的方式，通過一個探頭來接收數據信息，一個探頭來發(fā)送數據信息，進行數據信息的收集，然后判斷鋼結構的缺陷，并確定其位置。該技術的優(yōu)點表現為：第一，速度快。借助超聲波的檢驗方式，其速度為傳統(tǒng)技術的十倍以上，并且不受鋼結構厚度、特性等影響，能夠準確判斷其缺陷部位。第二，結果保存。該技術是在現代化信息技術的輔助下實現的，因此就能夠將檢測數據，以數字化的方式，永久保存下來。便于以后的檢驗分析，總結更多的經驗。第三，低失誤。在鋼結構的質量檢驗中，一旦出現各種失誤，就會為后期的檢修工作，帶來很大的阻礙與困擾。然后通過TOFD檢驗技術的應用，就可以降低失誤率，準確判斷出缺陷的類型、位置，便于后續(xù)的檢修工作。第四，范圍廣。通過大量的試驗分析，發(fā)現該技術對于5～6cm厚度的鋼結構，仍舊具有著高強的檢驗效率。

目前，很多國家已經將TOFD檢驗技術，應用到超大型海洋鋼結構的檢驗中，并且取得了顯著的成績。此外，還制定了多種檢驗標準、檢驗方法、檢驗準則等，為其高效使用，提供了堅實可靠的保障。比如 《無損檢驗之超聲檢測》，就屬于歐盟國際標準，我國現階段使用的準則標準，沿用的是美國制定的 《采用超聲波衍射時差法的標準實施規(guī)程》等?，F階段，TOFD檢驗技術在超大型海洋鋼結構的運用中，主要用于卷管縱和環(huán)縫，還需要進一步的研究與分析，來擴大應用范圍。

2）PAUT檢驗技術，PAUT檢驗技術，最早應用在醫(yī)學與軍事領域，比如醫(yī)院的B超，就是采用了該技術。該技術能夠以圖像的形式，將其數據信息準確、直觀的呈現在人們面前，其功能強大，準確率較高，并且搭配了常規(guī)超聲探頭，可以實現多個部位、多種角度的成像掃描。該技術的優(yōu)點主要表現在：第一，檢驗時間短。相比于傳統(tǒng)的質量檢驗技術，PAUT檢驗技術的檢驗時間非常短，可以有效控制在4min左右。第二，精準度高。該技術是在超聲波技術的輔助下，不僅可以確定鋼結構的缺陷長度，還可以確定其深度與高度，判斷其準確位置。第三，失誤率低。鋼結構由于其體積、厚度、特性等不同，其氣孔、裂紋、夾渣等缺陷也存在著較大的差異。而不同的檢驗技術，在不同的缺陷檢驗上，其優(yōu)缺點不同。但是將PAUT檢驗技術運用到鋼結構的質量檢驗中，能夠準確檢驗出各種缺陷，其失誤率也比較低。第四，影響因素較少。以常規(guī)RT檢驗技術來講，非常容易受到各種因素的影響。比如檢驗人員的專業(yè)能力、溫度濕度、厚度等等，都會導致準確率降低。然而通過PAUT檢驗技術的運用，既可以保障整個過程的節(jié)能、環(huán)保，還能夠降低各種因素的影響。

目前，PAUT檢驗技術的標準、準則，與TOFD檢驗技術大體相同。在實際應用中，就可以快速替代傳統(tǒng)的RT檢驗，對于焊接工藝、焊縫等，都可以展開有效檢驗。將該技術運用到我國超大型海洋鋼結構的檢驗中，不僅加快了TOFD檢驗技術的應用力度，還填補了海洋工程無損檢驗技術的空白，保障了海上油氣田開采的質量與效率。

3）三維坐標尺寸控制技術。三維坐標尺寸控制技術，先要根據工程項目的實際情況，做好現場的勘查規(guī)劃，然后制定合理的設計方案，進行點位布設。在通過點位的測量，來建立三維坐標控制模型。接下來將獲取的相關數據信息，準確反映給技術人員，結合工程項目的實際情況，進行適當的調整與優(yōu)化，快速解決問題，最終保障鋼結構的質量。三維坐標尺寸控制技術的優(yōu)點主要表現在以下幾個方面：第一，新穎性。在超大型海洋鋼結構的質量檢驗中，該技術的運用，不僅能夠克服各種困難，解決多種問題，而且是傳統(tǒng)技術的一種革新，具有新穎性特點。第二，多角度。三維坐標尺寸控制技術，能夠實現多個角度的擺動與觀測，并且將其以三維立體模型的方式呈現出來。這樣就可以避免單一數據的重疊與失真，便于準確了解。第三，高效率。將該技術運用到鋼結構的檢驗中，能夠對導管架進行整體檢測，做到全面、動態(tài)與高效。不僅滿足了施工過程的需要，而且能夠實現全面控制。因此在今后的鋼結構檢測中，就可以加大其應用力度，來保障鋼結構的質量。

4.2 提高檢驗人員的素質

在超大型海洋鋼結構的檢驗中，對于檢驗人員的素質，也提出了很高的要求。第一，在人員招聘中，不僅要求其出示相應的資格證書，還要對其工作技能、理論知識等進行考核，保障整個招聘環(huán)節(jié)的公開、公正與透明，來吸引更多優(yōu)秀的檢驗人員。第二，要為檢驗人員提供多元培訓深造機會?？梢酝ㄟ^崗前培訓、離職培訓、繼續(xù)教育等方式，鼓勵檢驗人員主動參與培訓深造?？梢越梃b國內外優(yōu)秀的檢驗技術與方法，也可以通過實際工作經驗，與他人進行溝通交流，來總結一套可行的檢驗方法與技巧。第三，通過績效考核制度的建立，將工作人員的工作能力與薪資報酬掛鉤，要求檢驗人員做好自身本職工作，主動參與職稱考評，提高自身的綜合素質。此外，還要加強與高校、培訓機構等合作，共同研發(fā)新的教育模式，為社會培養(yǎng)更多的高質量檢驗人員，保障行業(yè)的健康發(fā)展。

4.3 健全質量檢驗制度

制度體系，是保障鋼結構質量檢驗技術高效應用的關鍵環(huán)節(jié)，更是提高鋼結構質量的有效措施。第一，國家相關部門要出臺相應的法律政策，規(guī)范鋼結構焊接質量檢驗技術與行為。要嚴格審查相關企業(yè)的注冊標準，實地考察行業(yè)與市場檢驗的管理方式、檢驗技術與設備、制度體系等。各地相關部門還要積極響應國家的法律政策，制定質量檢驗標準、規(guī)范。第二，要設立質量監(jiān)管部門，由資深的技術人員組成。根據國家、行業(yè)的相關法律準則，結合工作的實際需求，建立相應的質量檢驗與控制體系。及時找出問題，分析原因，提出切實可行的解決策略。第三，運用現代化信息手段。在質量檢驗過程中，還要通過現代化信息手段的運用，緊跟時代發(fā)展的步伐與潮流，密切觀察整個檢驗動態(tài)。超大型海洋鋼結構的焊接質量檢驗工作，與傳統(tǒng)的鋼結構質量檢驗，存在著很大的不同，因此傳統(tǒng)的檢修技術與設備，就無法適應現階段的質量檢驗工作的開展，還需要對技術設備進行更新升級。才能緊跟時代發(fā)展的步伐與潮流，做到與時俱進。只有嚴格根據鋼結構的客觀要求，充分利用各種質量檢驗技術，不斷積累更多的經驗，來進行高效分析。第四，為了確保焊接質量檢驗工作的準確與高效，除了應用高效的檢驗技術外，還要做好檢驗工作的監(jiān)管。除了嚴格遵循國家的法律政策，行業(yè)的準則體系外，還要對檢測環(huán)境、檢測人員、檢測設備、檢測機構、檢測流程等，展開全面管控。并且通過市場準入機制，來制定資質高的檢測機構與人員。

5 結語

綜上所述，鋼結構的變形、損傷、彎曲等，都會影響到其高效應用。尤其是超大型海洋鋼結構，更需要做好焊接質量檢驗工作，運用新型的焊接質量檢驗技術，來及時找出問題，分析原因，提出解決策略，才能保障鋼結構的質量，促使其高效應用。