摘要：随着科学技术的发展和进步，我国工业技术也处于高速发展过程中，当前工作能源日益变得紧缺，海洋石油以及天然气等能源的开采也变得也越来越难，因此为了更好的实现海洋工程的有效探测，我国逐渐对其探测技术进行了更新和发展，当前主要形成了以钢结构焊缝超声波检测方式为主的探测方式来开展整个探测过程，从而提高探测效率，保证海洋工程超声波检测工作的顺利实施和开展。
关键词：海洋工程；钢结构焊缝；超声波检测；研究
随着我国综合国力的不断提高，承接的各种海洋工程越来越多，如钻井船和钻井平台等，这些项目往往是非常复杂的，且受到外部环境的影响，对这些结构件的要求往往较高。且由于这些工程项目造价往往非常高昂，业主往往会委托专门的质量检测机构，对工程的建造质量进行全方面的监测。
1 海洋平台焊接结构超声波检测的相关要求
1．检测人员资质。超声波检测的人员必须按照EN473、IS09712或其他等同的公认标准和认证体系，进行UT—II级或UT-III级的资格鉴定和认证。证书应表明持证人员所获得的何种方法／接头形式的资格认定，并且持证人员还应具一定的焊接专业知识，能对缺陷产生的原因进行分析，以及对预防缺陷产生提出建设性意见等资质。
2.海洋平台焊接结构超声波检测的质量要求。依据设计应力的水平及型式和接头的重要性，《DNV海洋工程标准一oS—C401》对钢结构焊缝的检测范围分别作出了明确规定，同时也明确了不同检测方法的接受标准。表1为焊缝超声波检测的接受标准。
3.检测系统及其性能指标。超声波检测系统包括仪器、探头、试块、探头电缆和耦合剂。在检测过程中，要求仪器、探头和探头电缆匹配良好且性能稳定，满足必要的检测灵敏度。（1）对探头的要求：①直探头用于母材上探头移动区域内缺陷的检测，这些缺陷包括母材分层、夹杂等面积型缺陷，以及母材上可能产生的马脚修补缺陷，也用于检测母材显著的材质衰减和板厚的变化。同时，对于T型接头和Y型接头，也应用直探头在翼板母材远离焊缝的一面进行检测，以便发现检测区域内未熔合、未焊透等危害性缺陷。直探头包括双晶直探头（检测t≤20 mm）和单晶直探头（检测t>20 mm），频率为2～5 MHz，晶片直径
10mml、
20 mm。②斜探头用于检测区域内所有缺陷的检测，在选择探头角度时，应考虑主声束尽可能与预计的缺陷面垂直，例如对未熔合的检测，就应该选择主声柬与未熔合面垂直的探头。斜探头的公称角度为45。、60。、70。，频率为2～5 MHz，晶片有效面积不超过500mm，且任一边长不大于25mm，同时规定声束轴线水平偏离角不大于2。，探头主声束垂直方向的偏离，不应有明显的双峰。（3）对检测系统综合性能的要求：达到最大检测声程时，检测系统的有效检测灵敏度余量不小于10 dB；直探头的远场分辨力不小于30dB，斜探头不小于6 dB。
4.检测面的选择和准备。为了有效检测焊缝，必须根据焊接接头形式、板厚和可能产生的缺陷类型来选择检测面。对于薄板平对接，可以采用单面双侧进行扫查，当单面双侧无法满足时，可以采用双面单侧进行T型接头和Y型接头用于直探头扫查的清理宽度为腹板厚度加上焊角尺寸。
2 海洋工程钢结构焊缝超声波检测
为了具体说明海洋工程钢结构焊缝超声波检测的特点，对海洋工程钢结构焊缝超声波检测的工艺流程如下：
1.检测前的准备工作。在实际开展超声波探测前，应做好对结构件的探测，要对材质、板厚、焊接方式、质量有个清晰的掌握，还要对检测现场进行清理，为后期的检测活动，打下一个良好的基础。为有效提高检测效果的准确性，检测活动的开展，需在完成焊接后的两天进行。
2.检测系统的参数设置。为使检测设备充分发挥出作用，在开始检测前，要根据其具体的使用情况，对其参数进行合理的设置，选择合适的仪器、探头，这需要在知道板厚、结构类型、焊接方式的情况下，再进行选择，一般情况下，每个检测区都应该至少准备三个探头，通过对多探头的使用，可以准确判断缺陷的类型和位置，从而有效保证探测工作的顺利开展。目前超声波测试仪器的类型有很多，比较广泛使用的有数字便携式的测量仪器，该设备具有测量数据存储功能，其可以至少存储100组数据以上，对于回波数据，也可以很好进行保存，其还能对数据进行智能化的处理，将其以图形的形式显示出来，这大大方便了我们的工作。在选择好仪器设备后，就需要对设备的参数进行很好的设置，根据实际测量环境的需要，在仪器的菜单上对材料声速、探头类型、频率和工件的厚度进行设置，在实际的测量工作中，还要根据测量环境的变化，对参数进行实时调整。
3.传输补偿设定。由于各种钢材在超声波传输特性上，具有较大的差别，为了提高检测的准确性，就需要根据测试块，对补偿量进行科学设定，补偿的设定主要是根据材料质量差异、表面耦合等相关因素进行调节和控制的。
4.DAC曲线制作。为让直探头在探测中更好发挥出作用，需要对直探头进行很好的防治，一般都会将其放置造比试块上，一般其都有标准的尺寸，该尺寸比较方便完成探测和曲线制作功能。在确定直探头的位置后，需要将斜探头放置在其他试块上，这样就能确定DAC的曲线，为了保证测量曲线的准确定，在探过程中，应该至少需要采样3个点，为了避免偶然误差的出现，还可以采用多次测量的方法。为提高曲线的有效性，曲线应该包括最远的声程范围。
5.横向缺陷检测灵敏度。为有效检测钢结构的缺陷，在对钢结构的超神波检测过程中，对工件实施斜探头扫差检查时，需实施横向的缺陷检测。在对其横向的缺陷检测过程中，需要对灵敏度进行更进一步的设置，有效提高对横向缺陷检测的灵敏度。
6.扫查速度和扫查方式。在实际对钢结构的扫查过程中，其扫查的速度不应超过150毫米每秒，有效保证探头在移动过程中，有超过百分之十的探头晶片宽度重叠，这样才能有效发现缺陷，并准确对信号的真假进行判断。通过对各个方位进行有效的扫查，能有精确定位缺陷的位置，并对缺陷的具体情况进行掌握，尤其是在完成横线缺陷扫查工作时，需要对一些特殊位置的焊缝，进行探头的直接放置探测，从多个方向对焊缝进行超声波探测，有效保证探测的准确性。
7.检测系统的校验。为充分了解探测系统是否可以正常进行工作，要对探测器的探测准确度进行校验，在实际检验前，需准备标准的检验试块，其内部缺陷特征必须是已经被探测清楚的。通过对探测结果和实际结果的比对，能够迅速发现系统是否处于正常的状态，如果不正常，则需要对探测设备，进行进一步的调整。在一些先进的探测器中，其还具有自检测功能，可以通过自检发现系统的实际工作状况，然后再采取一些自动的调整措施，最大程度地保证探测的准确性和有效性。
8.探测信号的评价及质量控制。通过对钢结构的探测，可以及时获得钢结构的探测曲线，通过对该曲线的分析，可以有效开展对其质量的评价，从而有效确定是够存在缺陷，以及缺陷的具体情况。随着时代的不断发展，对超声波探测的要求越来越高，为了让技术人员详细了解缺陷的具体情况，探测人员在探测结束后，需要按照要求填写探测工作报告，在报告中要对检测过程和焊缝质量进行详细的描述。
焊缝超声波检测需要大量的专业理论知识和丰富的实际操作经验。由于海洋工程其所处的特殊的环境，我们更应该严格按照检测规范和验收标准进行检测。作为检测人员，必须不断学习理论知识与积累工作经验，选择合适的检测设备和检测方法，对缺陷进行有效的评价，以确保产品质量。
参考文献：
[1]丁海.海洋工程钢结构焊缝超声波检测[J].中国海洋平台，2014，03：52-56.
[2]毛毅涛.某工程钢结构焊缝超声波检测实例分析[J].工程质量，2014，09：8-9.
论文作者:李亚川1,曹雷2,焦建尧3
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/18
标签：缺陷论文; 超声波论文; 海洋工程论文; 钢结构论文; 曲线论文; 过程中论文; 灵敏度论文; 《基层建设》2019年第6期论文;