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探讨无损检测技术在海洋工程中的应用

2018-08-10李广燕

科学与财富 2018年16期
关键词:海洋工程实践研究

李广燕

摘 要:随着社会科学技术的不断发展,国际海洋能源开采工程也不再仅仅局限与浅海状态,对于深海的探索工作日渐扩大,这对于海洋工程制造业来说是一个非常大的机遇和挑战,在我国"十二五"的规划中,预计在海洋工程中投放的资金高达2000亿,同时对海洋工程装备制造业的预期产值也将超过千亿,这一发展为无损检测技术在海洋工程中的应用奠定下了很大的应用基础。在对各种能源需求量日益增大的今天,世界各国都在加大对海洋中各种能源的探测开发工作,因此对海洋工程的装备制造需求也在日以增加,而针对海洋工程装备能否正常投入使用来说,最终要的就是无损检测技术的把握。本文主要通过对无损检测技术的研究入手,对现在海洋工程中采用的无损技术情况进行介绍和说明,同时探讨了无损检测标准在海洋工程领域的应用措施。

关键词:无损技术;海洋工程;研究;实践

从广义上来看,所有与海洋环境相关的工程都属于是海洋工程的一部分,例如在海洋上的一些钻井、采油、观测、运输等提供生产和生活设施的结构建筑;海洋琥珀生态系统;海底线管以及其余的针对海洋资源开发的工程和结构建设。在指导海洋工程装备的过程中,要对质量进行严格的控制,就要做到对原材料、共不见以及结构物进行系统检测,以选取合格的材料保证工程的正常进行。海洋工程要想持续稳定的发展,必须要重视检测技术[1],随着近年来科技的飞速发展,无损检测技术较之以前也有了非常大的进步,比如射线检测、超声检测、渗透检测、磁粉检测等都是海洋工程中常用到的无损检测方法。

一、海洋工程与无损检的特点

目前大多数的海洋工程结构还是采用的钢结构,下面以钢结构做为对照来介绍无损检测的区别。

(一)结构和材质的区别

通过结构形式可以将海洋工程划分为移动式和固定式,这类结构主要的链接主要采用板状和管状进行全熔透焊技术,也有一少部分采用的是管状TKY焊接接头的方法,工程中的重要结构一般也是采取这种技术手段[2]。由于这些结构都属于高强度支撑结构,所以采用的钢材都是低合金的高强度钢,板材厚度一般都不得低于20mm,不得高于200mm;焊接的方法主要采取埋弧焊、手弧焊和粉芯焊等。材料强度越高,焊板越厚,焊接难度越大,也会越来越多的出现焊接缺陷,因此要把握好检测时机,进行准确检测。

(二)检测手段

由于常规造船修船项目和海洋工程项目选取的检测方式不同,因此也不能使用完全相同的检测工艺。比如超声波检测方法中使用的检测探头的实用,在常规的造船工程的检测中最多只能使用到两种探头,但是对于海洋工程的检测工程来说,两种探头是远远不够的,焊板的厚度,接头坡度都决定着应该使用哪种探头,合适准确的探头使用才能够保证检测的准确性。特別是现在结构中使用的高强度钢越来越多,裂纹的增加概率越来越大,所以探测工作时绝对不能放松要求。

二、海洋工程上无损检测技术的应用

海洋占据着地球70%以上的表面积,总面积约等于3.6亿平方米,包含八十中以上的化学元素,有二十多万种海洋生物,是一个非常巨大的资源宝库[3]。对于我国目前的发展来说,海洋工程是非常重要的一部分,基本上涉及到与海洋环境相关的工程都可以称之为海洋工程,以下是根据2008年至2012年我国海洋工程行业市场进行调查得出的工程增长速度及规模。

海上工作具有特殊性,具有特殊的作业环境和工程情况,因此对新平台的建设以及在用平台的检测维修工作非常重要。国家安监总局以及各船级社都对造检验和在役检验做了明确的规定,并记录在入级规范中。尤其是要求对在役平台的检测工作必须贯穿于平台整体使用中,严格按照规定的频率进行检测,保证平台的正常使用,对于新的在建平台的检测同样不能忽视,可以采用常规的方法进行无损检测。

在役平台的检测方法和在建平台是有很大的区别的,在役平台检测包含水上和水下两个部分,主要检测结构、焊缝、等的完整性。常用的检测办法有射线检测、超声检测、渗透检测、磁粉检测等,但是针对水下检测的可靠性远远没有水上的检测可靠性高。

海洋工程中无损检测具有着非常重要的推进作用,最直接的体现在海洋工程装备设计、对海洋成品的检测、加工制造海洋工程装备等。将无损检测技术应用到海洋工程装备的设计和制造中能够对思路指出明确的方向,使用无损技术对原材料进行准确的检测,保证各个原材料的合格性。在针对海洋工程中的装备进行加工制造时,全面检测产品,通过对产品的内在质量形式的检测,及时发现改造不合格产品,尽量避免在海洋工程建设中应用不合格产品,影响整体海洋工程的质量。对于无损检测的正确应用还包括对工程制造成品的检测,对产品质量进行鉴定工作,提升装备在使用过程中保持稳定的可靠性。

三、海洋工程中无损检测技术的发展趋势

在海洋工程装备的制作过程中,无损检测技术占据着非常重要的作用,一定要进行有效地控制,尽快制定出准确的检测标准,可以根据国际上的相关标准,结合我国的实际情况制定属于我们国家的检测标准,并在使用过程中根据实际的环境转变,随时保持更新,为海洋工作提供最适合最高效的检测手段。无损检测技术中最常用的两种检测技术分别是:相控阵超声检测技术和超声波是查验设法检测技术,一些较大的海洋工程中都有过应用。

比如中远船务工程集团有限公司建造的钻井船“大连开拓者”是国际上钻井最大的钻井船,“大连开拓者”中运用了全自动相控阵超声检测技术和超声波衍射时差法检测技术对关键和重要的建构进行了检测,对检测的准确性有了很大的提高。

众所周知,在海洋工程结构中最终要的节点就是管状TKY节点焊接,但是因为传统的超声检测方法并不能完全可靠的对其进行检测,需要尽快对管状TKY节点焊接检测技术进行提高。在众多专家和学者的共同努力下,针对此类检测研究出了新的检测方法。对于海洋平台中的奥氏体不锈钢及双向不锈钢工艺管线焊接和异种钢结构焊缝的检测研究可以采取相控阵超声检测技术。

四、总结语

总之无损检测在海洋项目工程得到了越来越广泛的应用,在探讨无损检测技术在海洋工程中的应用时,把相关的检测技术进行相结合的方式进行对比应用,在实际工作中就能最大化的减小检测的不确定性,取得准确的检测结果。做好海洋工程中非常重要的一部分,同时针对与无损检测技术本身来说,也要多注意更新和换代技术,在使用过程中针对不完善的部分进行改进,朝着信息化不断发展,促进海洋工作的顺利进行,

参考文献:

[1]张岳, 马良. 海洋工程船排气管生产设计方法研究[J]. 船舶标准化工程师, 2016, 49(2):44-46.

[2]杨德喜. 船舶与海洋工程结构极限强度的若干研究[J]. 中国设备工程, 2016(8):76-76.

[3]丁兵, 金磊. 超声相控阵检测用试块及其应用[J]. 无损检测, 2017, 39(8):57-62.

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