海洋工程无损检测的特点分析

文/刘韵周，武汉理工大学能源与动力工程系

海洋富含大量尚未开发的资源，具有极高的开发价值。其中海洋工程是借助相关系统和设备，展开对海洋资源的开发任务。然而，海洋的环境较为复杂，且海水具有一定的腐蚀性，易造成设备老化和损坏，进而影响海洋工程安全与可靠。需针对海洋工程的系统和设备，选择有效的检测技术，实现对设备的检测检验，便于故障处理与控制。基于此，本文对海洋工程无损检测技术展开研究，分析具体海洋无损检测的特点，研究具体海洋无损检测技术的发展，详细内容如下。

1 海洋工程的相关概述

海洋工程是以开发、利用、保护和恢复海洋资源为目的的工程类型，通常情况下，可将海洋工程的主要内容理解为资源开发技术和装备设施技术2部分。为满足海洋工程的功能发挥，需借助各类设备支持。此外，就船舶工业而言，可将其分为海洋平台和海洋工程作业船舶两部分。海洋平台可以进一步划分为移动式平台和固定式平台两种类型。海底管线同样是海洋工程中的重要内容，包括输气管线和水管线，一般可将这些管线分为双层管和单层管。此外，还包含温差电站、波浪电站、海底光缆、海底物资存储设施等。

从整体上看，海洋工程的相关结构和设备主要是以钢质材料为主要施工材料，并借助焊接工艺实现海洋工程建设。而在实际的钢质材料使用中，容易受到海洋环境复杂和其他海洋工况条件的影响，再加上难以返回陆地等特点，无疑增加了海洋工程结构材料选择要求，并对具体材料质量提出了更高的要求。而且，海洋工程的这些特点则造成海洋工程的设备和结构容易受到环境的影响，造成设备、结构的老化和损坏。而如果未能得到有效的治理，便会造成结构或设备功能障碍，对海洋工程的相关活动造成影响，不利于海洋工程的功能发挥。

为明确海洋工程结构或设备的基本情况，需借助有效的检测技术，展开对结构和设备状态的检测检验，确认结构和设备的状态，并提出具有针对性的维护措施，确保海洋工程的功能。无损检测技术可运用到海洋工程中，用于完成对海洋工程的检测，且不会对设备造成损伤，综合提升海洋工程结构与设备的可靠性。

2 海洋工程中无损检测的应用分析

2.1 海洋工程无损检测应用

鉴于海洋环境的特殊性，海洋工程的相关平台和设施，始终处于恶劣的作业环境，造成设备老化效率加速。这对海洋工程的维护人员的工作需求提出了更高的要求需其对具体海洋平台展开有效的检验评估，并展开针对性的维护从而使得海洋工程的功能发挥。国家使安监总局及各船级社的人级规范均对海洋工程的建造检验和在役检验提出的具体的规范和制度，尤其是在役海洋平台，其从建造初始到投入使用后，需始终展开有效的检测工作，且海洋工程针对海洋平台提出了严格年检和特检监控频度等，其目的是保障海洋平台的功能性可得到保障，降低安全事故的发生几率。

实际的海洋工程中，则是选择无损检测方式完成对平台、设施、结构的检测检验。对于平台的无损检测，可供选择检验方法包括U T、MT、RT等。在役海洋平的检测与建造中的平台差异显著。其中在役的海洋平台无损检测主要是以确保海洋平台稳定可靠为基础，对其具体的完整性、焊缝、结构厚度、阳极防腐等内容展开检测。主要用到的无损检测的方式包括目视检测、超声波测厚、磁粉检测、超声波检测、ACFM检测等内容。其中磁粉检测与ACFM检测可有效用于平台的表面裂纹检测。而对于水下检测中，一些无损检测技术，容易受到海水的影响，造成无损检测效果不理想，甚至出现结果失真的情况。通过大量实践表明，ACFM检测与磁粉检测在实际检测中，水上检测结果的可靠性明显优于水下检测的可靠性。

2.2 海洋工程无损检测技术分类

海洋工程中无损检测技术可大致分为4大类，分别为射线检测、超声波检测、磁粉检测和渗透检测，不同的无损检测技术具有其本身的特点，现对几种常见的无损检测展开简要的论述，详细如下。

（1）射线检测。主要是借助具有穿透能力X线、γ射线等，穿透测试结构或设备，且由胶片记录具体检验结果，是当前应用最为广泛的无损检测技术类型。以X线无损检测为例，其在具体检测中，向检测物品发射X线，透过材料时，被吸收部分辐射能量后，X线的强度会发生衰减，而这些衰减分布情况，均会映射到胶片中，经过显影处理后，可将缺陷的大小的、形状和特征等均显示到胶片中。

（2）超声波检测。超声波检测同样是海洋工程中常用的无损检测技术类型，可实现测厚、测缺陷等功能。该项检测技术的原理是借助超声波在试件内部传播时与试件的相互作用所发生的反射、透射和散射等。借助超声波发生源，借助探头由特定的角度对试件展开检测，如果存在明显缺陷，超声波的传播特性和方向会发生明显转变，借助这一特点可确定试件是否存在缺陷。进一步检测后，可确定试件内部缺陷的具体特征。在具体海洋工程中，可用于金属材料、非金属材料和复合材料的无损检测，且对面积性缺陷、小尺寸缺陷具有极高的灵敏度。

（3）磁粉检测。在海洋工程中，磁粉检测具有较高的应用价值，其在具体的检测中，原理为：如果试件内部存在缺陷，则会使得材质出现不连续性，且这种不连续性可能会导致材质的磁力线发生变化，具体的检测则根据监测磁力线的变化情况，可实现对内部存在缺陷的检测，且能够对具体缺陷位置和形状进行判断。

（4）渗透检测。这一检测是建立在毛细现象的基础上，为实现对试件的检测，可将渗透液涂施到试件表面。一段时间后，观察渗透情况。如果试件表面存在裂缝类的缺陷，毛细管效应会缓慢深入到试件表面，渗透液会渗入到缺陷内部。之后对表面的渗透液，选用清洗液进行清除，干燥后选择显像剂涂施到表面，且缺陷内部的渗透液会在毛细现象的基础上，逐渐被吸出，从而使之在试件表面形成可辨识的颜色痕迹，并根据其具体分布情况，判断缺陷的具体情况。

为迎合海洋工程无损检测需求，需结合具体检测项目，选择适宜类型的无损检测技术，确保检测的可靠性与准确性，最大限度的降低外界因素对无奈算检测的影响，综合提升海洋工程的功能性与服务性。

2.3 海洋工程无损检测目标研究

在具体的海洋工程中，无损检测的应用极其重要，其可对海洋工程使用和建造中材料和焊接接头可能出现的缺陷进行检测，并完成控制，现以海洋工程焊接工艺为例，对几种常见缺陷类型进行分析。

（1）裂纹。该类缺陷危害大，且裂纹属线性不连续，端部尖锐，受应力作用，可引起裂缝的扩展和伸张。对于海洋工程中，所有焊缝是不允许存在裂缝的，故此，需借助无损检测技术，对裂缝进行检测。

（2）气孔。海洋工程的钢质材料施工中，焊接时可能会产生气孔的存在，其可分为分散、密集、线状和管状、球状集中外型。气孔可导致焊缝质量问题，需进行检测，并排除。

（3）夹渣。焊接后残留在焊缝中熔渣，影响焊缝质量，需处理。

（4）未熔合。属焊接的不连续，主因热量不集中所致焊缝金属未能充分融化，属常见缺陷，需得到有效控制。

借助无损检测技术，可完成对上述海洋工程缺陷的分析，再获得具体缺陷后，需对焊接作业进行重新调整。此外，海洋工程无损检测技术还可完成对其他设备和结构的检测，最大限度的降低缺陷对海洋工程的干扰。

3 海洋工程无损检测的特点分析

当前，海洋工程的建造主要以钢质材料为主要施工材料，且周边影响因素对海洋工程结构设备的影响巨大，故此，实际的海洋工程的无损检测，也就与常规修造船的无损检测存在明显差异。故此，文章展开对海洋工程物损件测技术展开研究，详细内容如下。

3.1 结构形式和材质

海洋工程与常规修造船的无损检测的区别明显，如结构形式与材质。海洋工程在建设中，结构形式主要以移动式和固定式结构为主，机构中板桩和管状对接全熔透焊缝、还包括焊接接头的管状T KY。这些链接形式保障了海洋工程的效果。且由于海洋工程对材料要求较高、这也使得海洋工程焊接难度增强，缺陷的发生几率也明显增高。这就使得海洋工程的无损检测对各种焊接缺陷进行研究，确需要选择适宜的检测时机，一般为48h或72h，且检测时间需要得到严格控制，保障焊接到最终检验的可追溯。

3.2 检测人员

由于海洋工程涉及的内容众多，则对海洋工程的无损检测人员的要求也更为严格，需要从事无损检测人员在具备相关资格的同时，需掌握具体无损检测技能。例如：挪威DNV旗下的海洋工程，所有无损检测人员需要经历DNV的现场考试认证，再由监督员对无损检测人员和美中检测方法按照月、季度实施抽查，并将12个月的最终成绩作为考核依据，合格保留资格，不合格则离岗重新考核。由此可见，海洋工程对从事无损检测人员职业技能和专业知识要求极高，需要检测人员具有全面的综合素质和专业化的技能水平。

3.3 选择标准

常规修造船的检测标准自己而选择船标或国标，而海洋工程则要求更为严格，针对不同的检验项目和检测方法，选择的检测标准也存在明显差异。例如：工艺管道和动力管道，需选择API标准，船体部分选择ABS标准。故此，对于无损检测人员，需实施有效的岗前培训工作，增强检测人员对标准的了解，培训后需经考核认证后，持证上岗。

3.4 检测工艺

由于海洋工程的检测标准较为独特，这也就使得海洋工程在具体的检测中，检测工艺与常规修造船的无损检测工艺存在明显差异。以超声波检测为例，在对海洋工程和常规修造船检测时，探头的选择差异十分明显。一般情况下，常规修造船主要选择角度探头，而海洋工程则需根据钢板厚度、焊接接口的坡口型式不同，组合使用多角度探头，不少于三个探头。尤其是一些刚强度钢、TMCP钢等的应用，海洋工程在使用纵向检测外，还需增加非常规横向扫查。

4 海洋工程无损检测技术的发展趋势

鉴于海洋工程中无损检测的特点及无损检测的重要性，随着海洋工程的相关工艺技术改进，海洋工程的无损检测技术也将得到发展与改进。如当前较为新型的无损检测技术：PAUT、TOFD等，均在海洋工程中得到有效运用。

而且为满足海洋工程的需求，无损检测技术对管状TKY节点焊缝检测的完善，并逐渐提出新型检测方法，可顺利完成对管状TKY节点焊缝的检测，并提升准确性与可靠性，降低安全问题。此外，导波技术和远洋涡流技术应用到在役平台工艺管线的检测和评估，在推动海洋工程质量提升的同时，也极大的推动了无损检测技术的发展与创新。

5 结束语

本文研究分析海洋工程无损检测的特点，先对海洋工程展开简单叙述，再详细的对海洋工程中无损检测技术的应用，对具体无损检测技术类型、海洋工程缺陷类型等。最后对具体的海洋工程无损检测技术的特点及发展趋势进行阐述。从而明确无损检测的功能与意义，了解当前海洋工程无损检测技术的特点，旨在发挥无损检测技术的有效应用，推动海洋工程发展。

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