在海洋工程領(lǐng)域中無損檢測標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用探析

韓開鵬 鄭澤

海洋石油工程股份有限公司 海洋工程技術(shù)服務(wù)分公司 山東青島 2 6 6 5 0 0

1 缺欠的選擇

進(jìn)行破壞性試驗(yàn)的缺欠應(yīng)符合無損檢測技術(shù)評定相關(guān)文件的要求，并與業(yè)主以及第三方機(jī)構(gòu)形成約定，文章針對缺欠的破壞性試驗(yàn)過程及技術(shù)要求進(jìn)行了討論[1]。

2 缺欠的定位及標(biāo)記

缺欠的定位是非常關(guān)鍵的一環(huán)，原則上缺欠的定位和標(biāo)記應(yīng)位于缺欠特征信號最為顯著的位置。對于基于波幅法的超聲檢測技術(shù)，如AUT、PAUT等應(yīng)標(biāo)記缺欠信號最高波的位置，此時(shí)應(yīng)當(dāng)使用設(shè)備的A型顯示和移動信號的發(fā)射及接收裝置來尋找最高波，如果缺欠信號飽和（超出屏幕顯示），應(yīng)降低缺欠信號的波幅高度，低于滿屏顯示后尋找最高波，如有必要，重復(fù)上述步驟，直至最終確定缺欠的最高波位置，并永久性標(biāo)記該位置。對于基于非波幅法的檢測技術(shù)，如TOFD，應(yīng)當(dāng)標(biāo)記缺欠高度最大的位置（或者約定的位置），如圖1中的D線（圖中，MS為宏觀刨面，JOX為試驗(yàn)件編號；X為缺陷編號；1，2，3為切片編號；US為上游；DS為下游），為了跟蹤缺欠及切片，還應(yīng)標(biāo)記：掃查方向、試件的上游及下游（也可以根據(jù)技術(shù)及工藝的不同標(biāo)記不同的符號）和缺欠的編號[2]。

圖1 切片加工及標(biāo)記示意

3 缺欠的切片及標(biāo)記

缺欠的破壞性試驗(yàn)采用橫切面的方法。根據(jù)DNVGL-S T-F101 2017《海底管道系統(tǒng)》的要求，機(jī)加工的間隔是2mm，3號切片的厚度為13mm，1號及2號切片的厚度為2mm。切片的步驟如下所述。（1）將試件加工成-50m m（上游）-＋50mm（下游）的圓環(huán)。（2）按照圖1的標(biāo)識，在-10mm（A線）以及＋15mm（B線）的位置橫切，將缺欠所在的部分整體取出。（3）按照C，D，E的順序進(jìn)行切片。（4）使用永久性標(biāo)記手段在切片上標(biāo)記信息，標(biāo)記切片信息的一面應(yīng)該是與掃查方向一致的第一個(gè)切面，如1號切片C線所在的一面，2號切片標(biāo)記在D線所在的一面，信息至少要包含如下內(nèi)容：①焊縫編號；②缺欠編號；③切片編號；④上下游（或其他要求的用于辨別缺欠位置的信息）；⑤掃查方向[3]。

4 切片的處理

切片完成后，不能分辨出焊縫及熱影響區(qū)等，需要進(jìn)一步加工，主要包括拋光及酸蝕。拋光可以使用機(jī)械或者手動拋光，達(dá)到800目的拋光級別，然后使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的硝酸酒精對標(biāo)記的切片面進(jìn)行酸蝕，酸蝕完成后應(yīng)馬上除去多余的硝酸酒精并進(jìn)行干燥，此時(shí)焊縫部分、熱影響區(qū)、缺欠、母材等應(yīng)清晰可見。

5 缺欠的測量及報(bào)告

切片制作完成后，缺欠測量前應(yīng)使用照片記錄，照片的放大倍數(shù)為5-10倍，照片記錄時(shí)應(yīng)使用標(biāo)尺標(biāo)記缺欠，以便后續(xù)的缺欠測量。缺欠測量時(shí)應(yīng)注意，缺欠深度測量的下基準(zhǔn)線應(yīng)當(dāng)以缺欠的上部為參考，由于管子的橢圓度等問題造成的焊縫兩側(cè)母材垂直高度差異是普遍存在的，所以上基準(zhǔn)線應(yīng)當(dāng)以缺欠所在位置（上游／下游）的管外表面為參考，即，上游（下游）的缺欠深度測量以上游（下游）管外表面為上基準(zhǔn)線。缺欠測量方法示例如圖2所示，在切片1中缺欠的深度應(yīng)為D1＝8mm。

圖2 缺欠測量方法示例

6 結(jié)語

隨著仿真軟件的發(fā)展，以及數(shù)據(jù)建模分析及方法的不斷完善，海底管道無損檢測技術(shù)評定缺欠特征已經(jīng)可以從類似的模型間接轉(zhuǎn)換獲得，或者完全使用模擬軟件模擬獲得。雖然破壞性試驗(yàn)過程復(fù)雜，成本較高，但仍然是海底管道無損檢測技術(shù)評定獲得缺欠真實(shí)特征最直接、最可靠的方法。所闡述的破壞性試驗(yàn)方法具有較強(qiáng)的可操作性及可靠性，在一系列的海底管線項(xiàng)目得到了驗(yàn)證，為類似的項(xiàng)目提供了借鑒。