海洋工程鋼結(jié)構(gòu)焊縫超聲波檢測(cè)研究

楊星宇　王振

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展和海洋工程技術(shù)的不斷突破，海洋工程的數(shù)量和規(guī)模不斷增加。由于海洋環(huán)境的特殊性，對(duì)海洋工程提出了很高的要求，尤其是對(duì)鋼結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)度。焊縫質(zhì)量是制約鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的重要因素，如果無法保證焊縫的質(zhì)量，就有可能為安全事故的產(chǎn)生，帶來隱患[1]。為有效檢測(cè)海洋工程鋼結(jié)構(gòu)焊接的質(zhì)量，超聲波檢測(cè)法的使用尤為必要。為此，本文中對(duì)海洋工程鋼結(jié)構(gòu)焊縫超聲波檢測(cè)進(jìn)行了研究，對(duì)提升焊接質(zhì)量起到促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：海洋工程； 鋼結(jié)構(gòu)； 超聲波檢測(cè)

隨著我國綜合國力的不斷提高，承接的各種海洋工程越來越多，如鉆井船和鉆井平臺(tái)等，這些項(xiàng)目往往是非常復(fù)雜的，且受到外部環(huán)境的影響，對(duì)這些結(jié)構(gòu)件的要求往往較高。且由于這些工程項(xiàng)目造價(jià)往往非常高昂，業(yè)主往往會(huì)委托專門的質(zhì)量檢測(cè)機(jī)構(gòu)，對(duì)工程的建造質(zhì)量進(jìn)行全方面的監(jiān)測(cè)。為了對(duì)鋼結(jié)構(gòu)焊縫質(zhì)量進(jìn)行有效檢測(cè)，其往往會(huì)使用超聲波探傷法，為有效提高超聲波檢測(cè)的效果，就必須做好相關(guān)的檢驗(yàn)檢測(cè)工作[2]。

1 檢測(cè)前的準(zhǔn)備工作

在實(shí)際開展超聲波探測(cè)前，應(yīng)做好對(duì)結(jié)構(gòu)件的探測(cè)，要對(duì)材質(zhì)、板厚、焊接方式、質(zhì)量有個(gè)清晰的掌握，還要對(duì)檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行清理，為后期的檢測(cè)活動(dòng)，打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。為有效提高檢測(cè)效果的準(zhǔn)確性，檢測(cè)活動(dòng)的開展，需在完成焊接后的兩天進(jìn)行。

2 檢測(cè)系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置

為使檢測(cè)設(shè)備充分發(fā)揮出作用，在開始檢測(cè)前，要根據(jù)其具體的使用情況，對(duì)其參數(shù)進(jìn)行合理的設(shè)置，選擇合適的儀器、探頭，這需要在知道板厚、結(jié)構(gòu)類型、焊接方式的情況下，再進(jìn)行選擇，一般情況下，每個(gè)檢測(cè)區(qū)都應(yīng)該至少準(zhǔn)備三個(gè)探頭，通過對(duì)多探頭的使用，可以準(zhǔn)確判斷缺陷的類型和位置，從而有效保證探測(cè)工作的順利開展[3]。目前超聲波測(cè)試儀器的類型有很多，比較廣泛使用的有數(shù)字便攜式的測(cè)量?jī)x器，該設(shè)備具有測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，其可以至少存儲(chǔ)100組數(shù)據(jù)以上，對(duì)于回波數(shù)據(jù)，也可以很好進(jìn)行保存，其還能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化的處理，將其以圖形的形式顯示出來，這大大方便了我們的工作。在選擇好儀器設(shè)備后，就需要對(duì)設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行很好的設(shè)置，根據(jù)實(shí)際測(cè)量環(huán)境的需要，在儀器的菜單上對(duì)材料聲速、探頭類型、頻率和工件的厚度進(jìn)行設(shè)置，在實(shí)際的測(cè)量工作中，還要根據(jù)測(cè)量環(huán)境的變化，對(duì)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整。

3 傳輸補(bǔ)償設(shè)定

由于各種鋼材在超聲波傳輸特性上，具有較大的差別，為了提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性，就需要根據(jù)測(cè)試塊，對(duì)補(bǔ)償量進(jìn)行科學(xué)設(shè)定，補(bǔ)償?shù)脑O(shè)定主要是根據(jù)材料質(zhì)量差異、表面耦合等相關(guān)因素進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制的[4]。

4 DAC曲線制作

為讓直探頭在探測(cè)中更好發(fā)揮出作用，需要對(duì)直探頭進(jìn)行很好的防治，一般都會(huì)將其放置造比試塊上，一般其都有標(biāo)準(zhǔn)的尺寸，該尺寸比較方便完成探測(cè)和曲線制作功能。在確定直探頭的位置后，需要將斜探頭放置在其他試塊上，這樣就能確定DAC的曲線，為了保證測(cè)量曲線的準(zhǔn)確定，在探過程中，應(yīng)該至少需要采樣3個(gè)點(diǎn)，為了避免偶然誤差的出現(xiàn)，還可以采用多次測(cè)量的方法。為提高曲線的有效性，曲線應(yīng)該包括最遠(yuǎn)的聲程范圍。

5 橫向缺陷檢測(cè)靈敏度

為有效檢測(cè)鋼結(jié)構(gòu)的缺陷，在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的超神波檢測(cè)過程中，對(duì)工件實(shí)施斜探頭掃差檢查時(shí)，需實(shí)施橫向的缺陷檢測(cè)。在對(duì)其橫向的缺陷檢測(cè)過程中，需要對(duì)靈敏度進(jìn)行更進(jìn)一步的設(shè)置，有效提高對(duì)橫向缺陷檢測(cè)的靈敏度。

6 掃查速度和掃查方式

在實(shí)際對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的掃查過程中，其掃查的速度不應(yīng)超過150毫米每秒，有效保證探頭在移動(dòng)過程中，有超過百分之十的探頭晶片寬度重疊，這樣才能有效發(fā)現(xiàn)缺陷，并準(zhǔn)確對(duì)信號(hào)的真假進(jìn)行判斷。通過對(duì)各個(gè)方位進(jìn)行有效的掃查，能有精確定位缺陷的位置，并對(duì)缺陷的具體情況進(jìn)行掌握，尤其是在完成橫線缺陷掃查工作時(shí)，需要對(duì)一些特殊位置的焊縫，進(jìn)行探頭的直接放置探測(cè)，從多個(gè)方向?qū)缚p進(jìn)行超聲波探測(cè)，有效保證探測(cè)的準(zhǔn)確性。

7 檢測(cè)系統(tǒng)的校驗(yàn)

為充分了解探測(cè)系統(tǒng)是否可以正常進(jìn)行工作，要對(duì)探測(cè)器的探測(cè)準(zhǔn)確度進(jìn)行校驗(yàn)，在實(shí)際檢驗(yàn)前，需準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)的檢驗(yàn)試塊，其內(nèi)部缺陷特征必須是已經(jīng)被探測(cè)清楚的。通過對(duì)探測(cè)結(jié)果和實(shí)際結(jié)果的比對(duì)，能夠迅速發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)是否處于正常的狀態(tài)，如果不正常，則需要對(duì)探測(cè)設(shè)備，進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)整。在一些先進(jìn)的探測(cè)器中，其還具有自檢測(cè)功能，可以通過自檢發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的實(shí)際工作狀況，然后再采取一些自動(dòng)的調(diào)整措施，最大程度地保證探測(cè)的準(zhǔn)確性和有效性。

8 探測(cè)信號(hào)的評(píng)價(jià)及質(zhì)量控制

通過對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的探測(cè)，可以及時(shí)獲得鋼結(jié)構(gòu)的探測(cè)曲線，通過對(duì)該曲線的分析，可以有效開展對(duì)其質(zhì)量的評(píng)價(jià)，從而有效確定是夠存在缺陷，以及缺陷的具體情況。隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，對(duì)超聲波探測(cè)的要求越來越高，為了讓技術(shù)人員詳細(xì)了解缺陷的具體情況，探測(cè)人員在探測(cè)結(jié)束后，需要按照要求填寫探測(cè)工作報(bào)告，在報(bào)告中要對(duì)檢測(cè)過程和焊縫質(zhì)量進(jìn)行詳細(xì)的描述。

9 結(jié)語

當(dāng)前海洋工程正處在大發(fā)展時(shí)期，對(duì)工程的質(zhì)量提出了更高的要求。為了有效確保工程的質(zhì)量，做好對(duì)工程的質(zhì)量缺陷探測(cè)尤為必要。尤其對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的超聲波探測(cè)，應(yīng)根據(jù)檢測(cè)對(duì)象選擇合理的探測(cè)儀器，并對(duì)探測(cè)參數(shù)進(jìn)行有效合理的設(shè)置，在探測(cè)過程中，應(yīng)該嚴(yán)格按照流程來進(jìn)行探測(cè)，在探測(cè)結(jié)束后，需提供詳盡的探測(cè)報(bào)告，最大程度保證探測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，充分發(fā)揮超聲波探測(cè)作用，以提高鋼結(jié)構(gòu)焊縫檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

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