超大型海洋鋼結構焊接質量檢驗技術創新應用

趙國華

（海洋石油工程股份有限公司，山東 青島 266520）

超大型海洋鋼結構的焊接質量，深水天然氣項目中心有著非常重要的影響。本文根據筆者自身的認識和理解，來對南海的深水天然氣項目荔灣3-1 中心平臺的超大型海洋鋼結構焊接的質量控制體系進行分析，從而研究了質量檢驗技術的創新應用，希望能夠給相關的人員提供可靠的參考意見。

1 南海深水天然氣項目簡介

根據筆者的調查，南海深水天然氣項目荔灣3-1 中心平臺中，導管架為八腿的導管架，外部的導管是雙傾的，這四根導管上，每個都帶有四個裙裝套筒。中間的導管是單傾。頂部的尺寸是34m×72m，底部的尺寸為100m×1040m，總共有六層立片和七層的水平面，垂直高度有2015 米高，管徑最大為4200 毫米，壁厚最大是100 毫米，總體的質量有32000 噸。

該項目中，組塊有八根立柱，吊機立柱有兩根，其底部支撐的模塊是DSF，甲板的結構主要是斜撐與梁柱板共同組成的一個空間鋼架，外形尺寸大概是77m×107m×25.5m，總體的質量是36000 噸。

2 超大型海洋鋼結構焊接質量的檢驗技術創新應用研究

2.1 PAUT 技術的基本認識

該技術是一種相控陣技術，在最開始被研發的時候，應用的領域主要是軍事與醫學方面。隨著科學技術的發展，以及社會的不斷的進步，這種技術逐漸被應用在了航空領域與核工業領域當中。現階段，很多醫院當中經常給人們做的B 超，采用的就是該技術[1]。PAUT 技術主要是超聲波圖像實時采集成像的一個高科技技術，給人們在各個階段都帶來了非常大的便利。不但具備超聲波檢測數據的分析功能，而它采用的是較長的常規超聲探頭，這種探頭當中，存在的一百二十八個小鏡片，他們都可以獨立激發。如今，這種PAUT 技術在我國的各個領域當中都應用十分廣泛，且給人們帶來了很多經濟效益。

2.2 PAUT 技術的應用優勢

該技術在南海深水天然氣項目荔灣3-1 當中進行應用的時候，主要是替換射線探傷的RT 作業，主要有兩種技術是人們最為常見的，具體可以根據表1所示。

表1 兩種常見技術

從表1可以看出，這種技術的檢測速度非常之快，而且檢測的結果比較準確，可信度比較高，應用該技術可以有效地提高工作效率，并且這種技術在應用的時候，還沒有輻射非常安全，對工作人員自身沒有多大的傷害。

2.3 PAUT 技術的具體應用

前面提到過，PAUT 技術在南海深水天然氣項目荔灣3-1 中，主要是在其進行檢驗配管的過程中，代替常規的RT 作業。在該項目中，對配管進行專業檢驗所采用的是ASMEB313 驗收標準，該標準給PAUT 技術的應用奠定了一定的基礎。最開始進行項目中的配管檢驗的時候，對于傳統射線檢測RT 與PAUT 技術進行檢測的結果進行了比較，便于對PAUT 技術進行檢驗的結果提供一定的準確性保障，對模擬試塊進行加工，該石塊的制造材質和在現場中使用的實際配管相同，而且還采用了一樣的焊接技術，從而來提高PAUT 技術的可靠性。在應用和驗證中，證實了這種技術在南海深水天然氣項目荔灣3-1 中的應用非常成功，不但能夠保證項目建設實施的質量，同時也為我國在該方面的技術進行了創新，推動了該行業的發展[2]。

2.4 三維坐標網尺寸控制技術的了解

目前，由于大型鋼結構的建造中，會存在很多分散的碎片，這些散片的數量不僅非常多，而且它們的結構也非常的復雜。正因如此，使得這些結構之間的關聯性有著非常關鍵的作用。在專業技術領域中，對于這些的要求非常高，這些結構之間一旦出現非常細小的誤差，都有可能會給正常的應用帶來很大的困難，其自身的力學性質就會遭受到大的影響。在三維坐標網尺寸控制技術的應用下，可以有效地控制這種大型的鋼結構尺寸，可以給鋼結構的整體穩定性帶來一定的保障。南海深水天然氣項目荔灣3-1工程開始之前，對于該項目實施方案進行了控制站點的設計和測量，從而建立了與其匹配的三維坐標控制網的模型，在該模型的基礎上，借助控制站點，對結構物上不同位置的三維坐標值進行了測量，對于其中存在的一些誤差反饋給了相關部門，便于相關部門進行及時的調整，從而對現場的具體施工進行指導。這種三維坐標網的尺寸控制技術，是對尺寸進行控制的一種創新方式，不但可以有效地解決在實際測量中遇到的各種問題，同時還能夠提高控制的效率。由此可見，這種三維坐標網尺寸控制技術，可以在整體上對大型鋼結構自身的位置進行控制。在這種三維坐標控制網中，一旦之前進行測量的數據之間存在偏差，就能夠判斷其中出現了問題。想要減少這種問題和失誤，可以借助CAD 進行立體模型的建立，與現場的實際物體相比較，從而再進行調節，就能夠減少誤差，盡可能地使相關的數據更加準確，繼而就可以達到對尺寸的有效控制。

3 結語

總而言之，由于具體的環境太過于復雜，就會對大型海洋鋼結構自身的質量要求比較高。因此，相關部門和該領域的專業人士，應當加強對超大型海洋鋼結構的焊接質量檢驗技術進行創新，才能夠加強大型鋼結構的建設質量，提高對結構尺寸的有效控制，從而使其滿足具體的工作環境需求。