摘要：海洋工程装备大多采用高强度钢材,由于高强度钢材焊接性较差,加上装备结构复杂,在苛刻的海洋环境中易产生缺陷,制约了海洋工程装备的性能和使用寿命。阐述了无损检测标准在海洋工程领域的应用现状,并对今后无损检测标准在海洋工程领域的应用提出了建议。
关键词：无损检测；标准；海洋工程
海洋工程在实际建设发展的过程中，需要有良好的的技术和检测标准作为支撑，国内在海洋工程装备制造业方面有了明显的发展成果，但是在海洋工程技术标准体系方面还十分缺乏，积极建立起相应的技术标准体系极其必要。无损检测标准能够为海洋工程装备制造业发挥积极的作用和影响，积极推进国家海洋战略的顺利实施。
1 海洋工程的范围
海洋工程从广义上说，所有涉及或与海洋环境有关的工程都可以归纳为海洋工程的范畴。对于船舶工业系统来说，可以分为两个大的方面，即海洋平台和海洋工程作业船舶。海洋平台又可以分为两类：一类是移动式平台，如坐底式平台、自升式平台；另一类是固定式平台，如钢制导管架平台、张力腿式平台。而系泊系统主要是指浮式储油轮的海上系泊单点结构。海底管线是指海上输送油、气、水管线，一般分为双层管和单层管两种。这些海洋工程结构及其设备基本都是由钢质材料焊接而成，加之由于恶劣的海况环境和工况条件，以及难以返回陆地等特点，使得海洋工程在结构材料选择、制造质量方面的要求非常高。
2 无损检测技术在海洋工程领域的应用现状
无损检测在海洋工程装备设计、加工制造、成品检验及在役检测各阶段起着不可忽略的作用.在设计研制阶段,可以通过无损检测来确定设计思路,在加工制造前可对各种原材料进行检测,确保材料的可靠性;在加工制造阶段,检测产品内在质量,用以提出各道工序中的不合格产品并改进制造工艺;在成品验收及在役检测阶段,无损检测可以对产品做出质量鉴定,提高装备在服役过程中的可靠性.海洋工程装备的无损检测内容主要为结构完整性检验、焊缝的无损检测等,常用的检测方法有超声检测(UT)、磁粉检测(MT)、渗透检测(PT)、射线检测(RT)、涡流检测(ET).超声检测具有检测灵敏度高、穿透力强、费用低等优点,能很好地检测出构件内部缺陷.磁粉检测具有显示缺陷直观、灵敏度高、检测速度快等优点,主要用于铁磁性材料表面及近表面缺陷检测.渗透检测具有灵敏度高、显示直观、操作方便等优点,但只能确定缺陷的表面分布状态,难以确定缺陷的实际深度.射线检测适用于各种材料的内部缺陷检测,X射线实时成像直观,但对面状缺陷不敏感,对人体有害,射线源昂贵,防护成本更高.涡流检测可进行高速检测,易于实现自动化,但不适用于形状复杂的零件,且只能检测导电材料的表面和近表面缺陷.海洋工程装备大多采用高强度钢材,由于高强度钢材本身的焊接性较差,加上装备结构复杂,在苛刻的海洋环境中受到不同程度的氯盐腐蚀、微生物污损、摩擦磨损、压裂等问题,使其在服役过程中的质量降低,严重制约了海洋工程装备的性能和使用寿命.此外,随着材料强度及厚度的增加,焊接难度系数相应提高,各种缺陷出现的几率也会相应增加,甚至出现冷裂纹、热裂纹、延迟裂纹等缺陷,这对无损检测技术提出了更高的要求.因此,海洋工程装备无损检测技术发展对保证海洋工程装备工作效率和可靠性更加重要.
3 海洋工程及其无损检测的特点
就目前而言，我国海洋工程结构在建造上大多采用了钢结构制造。其结构特点及与常规修造船的无损检测的区别主要体现在以下方面。
1.结构形式和材质。海洋工程从结构形式上分为移动式和固定式结构。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其所有结构件的连接除了采用板状和管状对接全熔透焊缝外，管状TKY焊接接头的连接形式也占了一定的比例，并且都是重要的强力结构（如平台导管架，平台上部组块框架等）。由于结构属于高强度结构，故所用的钢材采用了低合金高强度钢，按交货状态有正火态和热控扎制态（TMCP钢）；板材厚度一般在20～200mm间；焊接方法采用埋弧自动焊（SAW）、手工电弧焊（SMAW）和药芯焊丝保护焊（FCAW－S）等。
2.检测工艺。常规修造船项目和海洋工程项目由于选用检测标准不同，因此检测工艺也不完全相同。就拿超声波检测选择探头角度来说，对于常规造船的检测，基本上选用一种角度探头，最多两种探头；而对于海洋工程的检测，根据钢板的厚度、焊接接头的坡口形式不同，必须组合使用0°，45°、60°、70°探头；检测时至少使用三个探头，有时需要同时使用四个探头；对于角接焊缝必须进行双面扫查，而且对每一种缺陷都要进行性质评定；对某些复杂节点焊缝检测前的缺陷定位，甚至要用特殊工具进行现场1:1作图后，才能确定缺陷在焊缝中的大致位置。要提前预知缺陷，这对检测人员的技术水平和工作经验要求非常高。特别是随着大量的使用高强度钢、ＴＭＣＰ钢以及Ｚ向板的应用，各种裂纹尤其是横向裂纹出现的概率大大增加。
4 无损检测标准在海洋工程领域中应用措施
将无损检测标准积极应用在海洋工程领域之中，需要采用良好的应用措施，不断提升海洋工程的整体建设和发展效果。
1.不断提升无损检测标准的整体水平。无损检测标准对于海洋工程的整体建设和发展工作具有积极的影响，需要对其进行全面有效的控制，不断采用一些有效的手段，提升无损检测标准的整体水平。想要提升无损检测标准的效率和水平，需要不断做好无损检测标准的统一工作，主要是保证观念、方法和术语方面的统一。首先需要加强无损检测标准之间的相互引用工作，减少一些重新编写相反或者相似条款的情况出现，同时还需要控制好摘抄情况，保证无损检测标准在任何地方都能够有相应的联系性，减少单个标准自成体系的情况出现。在设置无损检测标准的过程中，重点需要将一些相同、相反内容出现的情况进行有效控制，因而国内在建立无损检测标准的过程中，需要有效符合国内的各项情况，同时还能有效贴合国际先进水平标准的条款。
2.需要保证无损检测标准的制定和更新速度。无损检测标准对于海洋工程装备的制作具有积极的意义和作用，需要对其进行有效控制，保证其能够在较短时间内制定出来，有效追踪国际上的一些先进标准和技术成果，参考国际上无损检测标准的各项条款，积极建立国内的无损检测标准。在制定无损检测标准的过程中，需要全面有效的研究国内海洋工程领域方面的各项情况，积极研究和收集各个国家技术限制性的法规应用情况和技术性的标准工作，同时还需要对国际行业协会的规定和标准进行全面有效的研究，积极采用合适的方式，提升国内无损检测标准的准确性和可行性。在制定无损检测标准的过程中，还需要根据海洋工程的实际运行情况，积极采用合适的手段，保证其具有良好的更新速度，及时调整其中的各项问题，使其能够为海洋工程装备制作工作提供良好前提条件。
由于巨大的海浪冲击和严重的海水腐蚀等恶劣的工况条件,对海洋领域用构件的质量提出了较高的要求.无损检测方法是评估质量的重要手段,只有充分掌握海洋领域用构件的基本结构,选择合适的无损检测方法,建立合适的无损检测标准,才能有效地控制产品质量,从而确保结构的可靠性和安全性.因此,需要加快海洋领域无损检测标准的建立,着力改变目前标准体系乱、标准水平低的状况,使我国无损检测标准向国际靠拢,提高我国在无损检测标准领域的水平。
参考文献
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[2]毛毅一.海洋钢结构小角度坡口焊接工艺研究[C]//'2011全国钢结构学术年会论文集.2014.
论文作者:焦建尧 李亚川 曹雷
论文发表刊物:《新材料.新装饰》2019年1月上
论文发表时间:2019/7/19
标签：海洋工程论文; 标准论文; 缺陷论文; 结构论文; 装备论文; 领域论文; 平台论文; 《新材料.新装饰》2019年1月上论文;