海洋平臺(tái)局部損傷檢測(cè)方法

【摘 要】海洋石油開采平臺(tái)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)昂貴，長期在惡劣的海洋環(huán)境中受到各種載荷力的交互作用，慢慢就會(huì)發(fā)生疲勞、失效、斷裂，一旦發(fā)生事故，不僅損失重大，且會(huì)造成嚴(yán)重的海洋環(huán)境污染，因此，采取有效的損傷檢測(cè)方法對(duì)平臺(tái)進(jìn)行檢測(cè)就顯得意義重大，本文就幾種常見的局部損傷檢測(cè)方法進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】海洋平臺(tái)；損傷檢測(cè)；方法

1.海洋平臺(tái)的檢測(cè)方法

1.1海洋平臺(tái)檢測(cè)方法概要

海洋平臺(tái)檢測(cè)是一個(gè)對(duì)海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)的服役狀況進(jìn)行系統(tǒng)化收集的過程，主要包括了檢測(cè)方案制定、檢測(cè)過程實(shí)施、檢測(cè)結(jié)果分析和整理幾個(gè)階段，所以說對(duì)海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法不應(yīng)該只是簡(jiǎn)單的理解為是現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的實(shí)施，而是基本包括了整個(gè)服役期內(nèi)的維護(hù)及管理。為了保障安全性，從平臺(tái)建造、運(yùn)往搭建點(diǎn)和服役期間這三個(gè)階段都必須對(duì)結(jié)構(gòu)物進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)于因?yàn)榕鲎驳仍蛟斐傻膿p傷的檢測(cè)，則要通過收集可靠的檢測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析計(jì)算，進(jìn)而對(duì)結(jié)構(gòu)的完整性、安全性做出判斷，并提出合理的修理方案，海洋平臺(tái)檢測(cè)包括全局檢和局部檢測(cè)。

1.2局部檢測(cè)

目前，海洋石油平臺(tái)結(jié)構(gòu)主要限于局部損傷檢測(cè)，全局檢測(cè)還僅處于理論探索階段，還未投入到正式應(yīng)用中。局部損傷檢測(cè)，包括外觀檢查和無損探傷檢驗(yàn)兩種方法。外觀檢查，是最基本也是常用的方式，普通性質(zhì)的外觀檢查只需借助測(cè)量?jī)x器和照明燈具，必要時(shí)打磨清理，做好記錄。對(duì)于水下結(jié)構(gòu)的外觀檢測(cè)則由潛水員攜水下攝像機(jī)來操作，如果水質(zhì)較差的話則需要靠潛水員用觸摸的方式來確定結(jié)構(gòu)是否完好。若是在比較深或是危險(xiǎn)度較高的水域則要用ROV方式進(jìn)行外觀檢測(cè)。外觀檢查項(xiàng)目主要包括構(gòu)件機(jī)械性損傷、構(gòu)件變形、焊接部位、結(jié)構(gòu)細(xì)部、腐蝕、海生物和海底基礎(chǔ)等，每個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目完成之后得按照一定的格式進(jìn)行記錄，并編制報(bào)告。無損探傷檢驗(yàn)，是一項(xiàng)比較專業(yè)的檢測(cè)方法，須要專業(yè)的探傷工來操作。

2.局部損傷檢測(cè)技術(shù)

2.1超聲波檢測(cè)技術(shù)

超聲波檢測(cè)技術(shù)是一門基于物理、電子、機(jī)械等學(xué)科為基礎(chǔ)的通用無損檢測(cè)技術(shù)，其實(shí)質(zhì)是以波動(dòng)形式在介質(zhì)中傳播的機(jī)械振動(dòng)。它的檢測(cè)原理是通過超聲波傳遞到被檢測(cè)工件上引起的反射、衍射和散射等行為，根據(jù)這些行為來對(duì)構(gòu)件存在的缺陷、幾何特性、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和力學(xué)性能等進(jìn)行檢測(cè)。其優(yōu)點(diǎn)是可以很好的確定內(nèi)部缺陷的范圍、位置、埋深性質(zhì)等參量，檢測(cè)時(shí)只需要靠近檢測(cè)件的一側(cè)就可以，這個(gè)優(yōu)點(diǎn)很適合對(duì)不規(guī)則形狀構(gòu)件的檢測(cè)，而且適用于多種不同材料的構(gòu)件檢測(cè)。

2.2渦流檢測(cè)技術(shù)

渦流檢測(cè)技術(shù)是基于電磁感應(yīng)原理，通過檢測(cè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)件的內(nèi)感應(yīng)渦流的變化情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)電材料及其工件性能的評(píng)價(jià)和判斷，進(jìn)而定位工件缺陷所在的位置。由此可見，渦流檢測(cè)技術(shù)是建立在電磁感應(yīng)基礎(chǔ)上的一種無損檢測(cè)方法，實(shí)質(zhì)上是檢測(cè)線圈阻抗的變化。這種檢測(cè)技術(shù)的工作原理是把檢測(cè)線圈靠近被檢測(cè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件，在于構(gòu)件的表面會(huì)有電磁渦流和磁場(chǎng)產(chǎn)生，這個(gè)磁場(chǎng)的方向跟原磁場(chǎng)方向程相反反向，并且會(huì)削弱原磁場(chǎng)，檢測(cè)線圈就會(huì)使電阻和電感發(fā)生分量變化，線圈和阻抗也同時(shí)發(fā)生變化，通過這樣的一個(gè)變化就能檢測(cè)出結(jié)構(gòu)構(gòu)件是否有缺陷存在。其優(yōu)點(diǎn)是對(duì)表面有缺陷的檢測(cè)靈敏度較高，在一定條件下能夠反映有關(guān)裂紋深度信息，能夠廣泛應(yīng)用于高溫、薄壁、細(xì)線、零件內(nèi)孔表面等檢測(cè)。

2.3滲透檢測(cè)技術(shù)

滲透檢測(cè)技術(shù)比較常見的一種檢測(cè)方法，它是基于對(duì)毛細(xì)作用原理的利用來進(jìn)行檢測(cè)的，主要用在對(duì)非疏松孔金屬和非金屬部件表面開頭缺陷的檢測(cè)。在進(jìn)行檢測(cè)開始之前，會(huì)預(yù)先在結(jié)構(gòu)構(gòu)件的表面上注入溶合有類似熒光料的染色液體，這些液體在毛細(xì)原理的作用下會(huì)滲入到有缺陷的表面處，將一些溢流出來的液體擦拭掉之后，靜待其表面晾干，然后在涂抹一層顯像劑，這個(gè)時(shí)候涂抹在缺陷處的滲透液在毛細(xì)原理的作用下會(huì)被吸附到零件的表面上，從而產(chǎn)生對(duì)缺陷進(jìn)行放大的效果，這樣就可以檢測(cè)出缺陷的形貌和分布范圍了。

2.4磁粉檢測(cè)技術(shù)

具有鐵磁效應(yīng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件被磁化之后，由于其本身所具有的不連續(xù)性，在構(gòu)件的本身表層上面的磁力線的局部范圍內(nèi)會(huì)發(fā)生不尋常的變化而導(dǎo)致漏磁場(chǎng)現(xiàn)象的出現(xiàn)，漏磁場(chǎng)現(xiàn)象會(huì)對(duì)噴在表層上面的一些磁懸液產(chǎn)生吸附作用，這些磁懸液在一定的光照條件下會(huì)有磁痕顯示，從而就會(huì)將有缺陷的部位顯現(xiàn)出來，從而就判斷出缺陷的大小、位置、形狀和嚴(yán)重程度了。一般來講，磁粉檢測(cè)包括了三步驟：將被檢測(cè)工件磁化；噴磁懸液在經(jīng)過磁化的結(jié)構(gòu)構(gòu)件上；分析磁粉的堆積情況。

3.結(jié)束語

海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)損傷就是對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的健康狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)與評(píng)估從而找出損傷程度和位置所在、以及結(jié)構(gòu)的故障的變化趨勢(shì)。本文對(duì)海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)局部損傷常見檢測(cè)技術(shù)做了介紹，以便在實(shí)踐工作中可以起到指導(dǎo)作用，研究和應(yīng)用海洋平臺(tái)局部檢測(cè)技術(shù)對(duì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)平臺(tái)存在的損傷、解除平臺(tái)結(jié)構(gòu)安全隱患有著重要的作用。

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