海洋工程無損檢測技術的特點探析

謝振

摘 要：在國際海洋汽油逐步向深海發展和推進背景下，我國海洋工程即將迎來嚴峻的挑戰和重大的機遇。海洋工程通常應用高強度的鋼材裝備，因為高強度鋼材具有較差的焊接性，在加上復雜的裝備結構，在惡劣的海洋環境中極易出現缺陷，降低了海洋工程裝備的使用性能和應用期限。本文研究就針對海洋工程中無損檢測技術的特點進行簡單闡述。

關鍵詞：海洋工程；無損檢測技術；特點；對策

在制造海洋工程裝備時，因為需要對質量進行控制，為此，必須檢測各種使用材料、構件或結構物等，以此對其是否符合要求進行判定，而采取的檢測方式必須保證其對檢測物無傷害，將其稱之為無損檢測[1]。近些年來，在我國科技水平不斷提升的趨勢下，無損檢測技術得到了顯著的進步和發展，現階段，該方式在海洋工程中被廣泛應用，其中主要含有磁粉檢測、超聲波檢測、滲透檢測、射線檢測等。

一、闡述無損檢測技術在海洋工程中的應用和分類

（一）射線檢測法技術

經過設備操作實施伽馬射線或X線穿透被檢試件，記錄試件后方膠片射線，經過試件后實施的無損檢測方式，稱之為射線檢測法，其可謂是無損檢驗中最基本且廣泛應用的方式。其作為原理：采用伽馬射線或X線穿透被檢試件，經過材料時，吸收部分輻射的能量，之后伽馬射線或X線射線的強度則會隨之減弱，減弱部分會在照射到不用膠片上，經過顯微鏡成像后，材料的內部缺陷等狀況則會在膠片上清晰呈現，含缺陷形狀、大小和數量等，并對其危害和性質進行判斷。射線檢測方式具備較高的定位準確性，膠片能夠長時間保存，且具有較高的檢測總體成本價值，可射線會傷害人體健康，操作時間較長?，F階段，在海洋工程中，射線檢測技術主要在焊縫內部缺陷的檢測中應用，尤其是具備較高焊接技術要求的產品。

（二）超聲波檢測技術

超聲波在受檢試件中互相作用傳播發生的散射、折射和投射為超聲波檢測技術的應用原理。其經過聲源發出超聲波，在操作探頭基礎上，超聲波經過特定角進入檢測試件，試件中超聲波不斷傳播，必定會導致試件內部相互間作用，一旦試件內部有缺陷出現，則會導致超聲波的傳播方向和特性發生改變，在檢測裝置收到回波之后，能夠分析和處理回波，進而合理判斷試件內部出現的狀況，將存在缺陷的試件信息獲得。超聲波具有較強的穿透能力，能夠在非金屬、金屬或者符合材料等各種材料的無損檢測中應用，在定位缺陷方面，超聲波檢測方式十分準確，尤其是對于面積性缺陷而言，具有較高的檢測率，二針對小尺寸的內部缺陷試件，其具有較高的靈敏度[2]。另外，超聲檢測技術還具有環保型和經濟性的優勢，檢測過程十分快捷方便。

（三）磁粉檢測技術

該檢測技術的應用原理主要是針對磁場的工程運用，一旦受檢試件內部有缺陷出現，則會致使材質出現不連續性，而這種不連續性會致使穿透材質的磁力線有所改變，磁粉檢測正是經過對這種變化進行監測，才能對試件進行有效檢驗。在磁粉檢測時，第一步就是磁化試件或工件，而這些試件或工件具備鐵磁性，之后磁化試件表面，一旦試件內部出現缺陷，則鋼材會出現不連續狀況，進而導致試件的近表面和表面磁力線出現局部變化，在試件表面上放置磁粉，可將磁力線清晰反映出來，也就是磁場分布狀況，經過具體的分布狀況，可對缺陷的形狀、大小和部位等明確判定。

（四）滲透檢測技術

該檢測技術的使用原力主要應用于毛細現象的工程。第一步是在試件表面涂抹滲透液，過一段時間后，若試件表面出現裂紋等現象，毛細管效應則會在試件表面的缺陷開口部位深入滲透液。之后采用清洗劑對試件表面的參與滲透液進行清洗，等到其干燥后，在其表面涂抹現象試劑，在，毛細管的作用下，試件缺陷部位的滲透液會被顯像劑吸出，此時試件表面會呈現出顏色跡象，進而有效對缺陷的分布狀況和形態進行判斷。該檢測方式在檢測表面開口型缺陷時比較適用，而針對疏松材料、不光滑表面以及多孔試件等不適用。經過滲透檢測后，只是單純將試件缺陷的分布狀況呈現出來，對于表面以下的缺陷大小和深度等信息不能給出詳細評價[3]。

例如某一海洋工程中無損檢測技術的應用，荔灣3-1項目中某一批制管母材存在明顯的裂紋，管件如圖1所示，其規格如Φ1460×40和Φ914×32。為了確保工程質量，項目組對這些母材進行全面排查，應用磁粉檢測方式，可因為前期的部分制管結構已經涂完油漆，若實施測分檢測，則要打磨掉全部油漆，組要浪費大量的人力和物力，而且對工期進度有著較大影響，經業主和項目組共同決定，對已經完成油漆作業的制管結構應用渦流檢測技術全面檢測。

圖1 存在問題的涂漆制管結構

二、海洋工程中無損檢測技術實施的建議

（一）增強國內無損檢測技術水平

提升我國無損檢測技術的關鍵，就是讓其標準實現方法統一、術語統一、觀念統一。詳細的做法即為互相之間不斷引用，不可重新編寫相似或摘抄有關技術內容，不可單獨形成標準體系。也就是常規來講的，任何兩種標準當中，都不會出現相反或相同的內容，或者說有關這反面的內容比較多見，標準的水平也就越高。因此，我國需要建立一個具有國際化水平，同時與我國海洋條件相符的標準體系。

（二）提升無損檢測技術的更新和制定標準

我國海洋工程領域在應用我國無損檢測技術時，需要不斷對國內外的先進技術成就進行追蹤和學習，及時進行研究和改進，不斷更新國內行業技術規范和標準，提升無損檢測技術的更新速度。

（三）增強無損檢測技術服務的信息化

在信息技術高速發展的今天，標準化的服務模式不斷出現在人們的視野中，未來發展的必然趨勢則是數據集成的標準化和現代化。國內的無損檢測技術需要和資源共享這一信息特征相適應，符合技術的發展需求和技術的更新速度，增強無損檢測技術的服務信息化水平，可大大提升其信息服務質量。

（四）大力推進無損檢測技術

在海洋工程技術不斷進步和發展的趨勢下，海洋工程逐步向深海發展，而海上鉆采平臺則成為今后的發展潮流。就目前而言，我國將要建設的項目來講，僅僅依靠導管架這一項目，就需要大約2萬噸以上，其高度設置為200m。以3m為導管的最大直徑，其管壁厚度達到100mm。無損檢測技術的廣泛推廣，在焊接縫檢測、厚度較大平板、卷管接縫等檢測上均發揮著重大的作用，而在檢測質量和檢測速度取得了顯著的成效。另外，在海洋平臺中應用相控陣超聲檢測技術，可有效檢測關鍵結構中的奧氏體不銹鋼、異種鋼結構焊縫以及相不銹鋼工藝管線焊縫等，將射線照相檢測和超聲常規檢測方式取代。

三、結束語

綜上而言，因為嚴重海水的腐蝕和巨大海浪的沖擊等惡劣環境影響，對海洋中應用構件質量提出嚴格高要求。評估其質量的關鍵方式就是無損檢測技術，只有對海洋中應用構件的基本構造詳細掌握，才能合理有效的選擇無損檢測方式，將適當的無損檢測標準建立，進而有效對產品質量進行控制，保證結構的安全性和可靠性，為此，必須建立完善的海洋無損檢測技術，將當下的低標準改變，逐漸向國際化的無損檢測技術制度靠攏，不斷改進和提升我國的無損檢測技術水平。

參考文獻：

[1]刁海波， 馬晶晶. 渦流檢測技術在海洋工程鋼結構中的應用[J]. 無損探傷， 2015， 39（4）：47-48.

[2]張曙光， 邵建華. 海洋工程無損檢測的特點分析[J]. 中國海洋平臺， 2014， 29（2）：1-3.

[3]翟蓮娜. 無損檢測標準在海洋工程領域中的應用方法[J]. 無損檢測， 2015， 37（11）：41-43.