超大型海洋鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量檢驗(yàn)技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用

趙國(guó)華

（海洋石油工程股份有限公司，山東 青島 266520）

超大型海洋鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量，深水天然氣項(xiàng)目中心有著非常重要的影響。本文根據(jù)筆者自身的認(rèn)識(shí)和理解，來(lái)對(duì)南海的深水天然氣項(xiàng)目荔灣3-1 中心平臺(tái)的超大型海洋鋼結(jié)構(gòu)焊接的質(zhì)量控制體系進(jìn)行分析，從而研究了質(zhì)量檢驗(yàn)技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，希望能夠給相關(guān)的人員提供可靠的參考意見(jiàn)。

1 南海深水天然氣項(xiàng)目簡(jiǎn)介

根據(jù)筆者的調(diào)查，南海深水天然氣項(xiàng)目荔灣3-1 中心平臺(tái)中，導(dǎo)管架為八腿的導(dǎo)管架，外部的導(dǎo)管是雙傾的，這四根導(dǎo)管上，每個(gè)都帶有四個(gè)裙裝套筒。中間的導(dǎo)管是單傾。頂部的尺寸是34m×72m，底部的尺寸為100m×1040m，總共有六層立片和七層的水平面，垂直高度有2015 米高，管徑最大為4200 毫米，壁厚最大是100 毫米，總體的質(zhì)量有32000 噸。

該項(xiàng)目中，組塊有八根立柱，吊機(jī)立柱有兩根，其底部支撐的模塊是DSF，甲板的結(jié)構(gòu)主要是斜撐與梁柱板共同組成的一個(gè)空間鋼架，外形尺寸大概是77m×107m×25.5m，總體的質(zhì)量是36000 噸。

2 超大型海洋鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量的檢驗(yàn)技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用研究

2.1 PAUT 技術(shù)的基本認(rèn)識(shí)

該技術(shù)是一種相控陣技術(shù)，在最開(kāi)始被研發(fā)的時(shí)候，應(yīng)用的領(lǐng)域主要是軍事與醫(yī)學(xué)方面。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，以及社會(huì)的不斷的進(jìn)步，這種技術(shù)逐漸被應(yīng)用在了航空領(lǐng)域與核工業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中。現(xiàn)階段，很多醫(yī)院當(dāng)中經(jīng)常給人們做的B 超，采用的就是該技術(shù)[1]。PAUT 技術(shù)主要是超聲波圖像實(shí)時(shí)采集成像的一個(gè)高科技技術(shù)，給人們?cè)诟鱾€(gè)階段都帶來(lái)了非常大的便利。不但具備超聲波檢測(cè)數(shù)據(jù)的分析功能，而它采用的是較長(zhǎng)的常規(guī)超聲探頭，這種探頭當(dāng)中，存在的一百二十八個(gè)小鏡片，他們都可以獨(dú)立激發(fā)。如今，這種PAUT 技術(shù)在我國(guó)的各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中都應(yīng)用十分廣泛，且給人們帶來(lái)了很多經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 PAUT 技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

該技術(shù)在南海深水天然氣項(xiàng)目荔灣3-1 當(dāng)中進(jìn)行應(yīng)用的時(shí)候，主要是替換射線探傷的RT 作業(yè)，主要有兩種技術(shù)是人們最為常見(jiàn)的，具體可以根據(jù)表1所示。

表1 兩種常見(jiàn)技術(shù)

從表1可以看出，這種技術(shù)的檢測(cè)速度非常之快，而且檢測(cè)的結(jié)果比較準(zhǔn)確，可信度比較高，應(yīng)用該技術(shù)可以有效地提高工作效率，并且這種技術(shù)在應(yīng)用的時(shí)候，還沒(méi)有輻射非常安全，對(duì)工作人員自身沒(méi)有多大的傷害。

2.3 PAUT 技術(shù)的具體應(yīng)用

前面提到過(guò)，PAUT 技術(shù)在南海深水天然氣項(xiàng)目荔灣3-1 中，主要是在其進(jìn)行檢驗(yàn)配管的過(guò)程中，代替常規(guī)的RT 作業(yè)。在該項(xiàng)目中，對(duì)配管進(jìn)行專(zhuān)業(yè)檢驗(yàn)所采用的是ASMEB313 驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)給PAUT 技術(shù)的應(yīng)用奠定了一定的基礎(chǔ)。最開(kāi)始進(jìn)行項(xiàng)目中的配管檢驗(yàn)的時(shí)候，對(duì)于傳統(tǒng)射線檢測(cè)RT 與PAUT 技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)的結(jié)果進(jìn)行了比較，便于對(duì)PAUT 技術(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)的結(jié)果提供一定的準(zhǔn)確性保障，對(duì)模擬試塊進(jìn)行加工，該石塊的制造材質(zhì)和在現(xiàn)場(chǎng)中使用的實(shí)際配管相同，而且還采用了一樣的焊接技術(shù)，從而來(lái)提高PAUT 技術(shù)的可靠性。在應(yīng)用和驗(yàn)證中，證實(shí)了這種技術(shù)在南海深水天然氣項(xiàng)目荔灣3-1 中的應(yīng)用非常成功，不但能夠保證項(xiàng)目建設(shè)實(shí)施的質(zhì)量，同時(shí)也為我國(guó)在該方面的技術(shù)進(jìn)行了創(chuàng)新，推動(dòng)了該行業(yè)的發(fā)展[2]。

2.4 三維坐標(biāo)網(wǎng)尺寸控制技術(shù)的了解

目前，由于大型鋼結(jié)構(gòu)的建造中，會(huì)存在很多分散的碎片，這些散片的數(shù)量不僅非常多，而且它們的結(jié)構(gòu)也非常的復(fù)雜。正因如此，使得這些結(jié)構(gòu)之間的關(guān)聯(lián)性有著非常關(guān)鍵的作用。在專(zhuān)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域中，對(duì)于這些的要求非常高，這些結(jié)構(gòu)之間一旦出現(xiàn)非常細(xì)小的誤差，都有可能會(huì)給正常的應(yīng)用帶來(lái)很大的困難，其自身的力學(xué)性質(zhì)就會(huì)遭受到大的影響。在三維坐標(biāo)網(wǎng)尺寸控制技術(shù)的應(yīng)用下，可以有效地控制這種大型的鋼結(jié)構(gòu)尺寸，可以給鋼結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性帶來(lái)一定的保障。南海深水天然氣項(xiàng)目荔灣3-1工程開(kāi)始之前，對(duì)于該項(xiàng)目實(shí)施方案進(jìn)行了控制站點(diǎn)的設(shè)計(jì)和測(cè)量，從而建立了與其匹配的三維坐標(biāo)控制網(wǎng)的模型，在該模型的基礎(chǔ)上，借助控制站點(diǎn)，對(duì)結(jié)構(gòu)物上不同位置的三維坐標(biāo)值進(jìn)行了測(cè)量，對(duì)于其中存在的一些誤差反饋給了相關(guān)部門(mén)，便于相關(guān)部門(mén)進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整，從而對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的具體施工進(jìn)行指導(dǎo)。這種三維坐標(biāo)網(wǎng)的尺寸控制技術(shù)，是對(duì)尺寸進(jìn)行控制的一種創(chuàng)新方式，不但可以有效地解決在實(shí)際測(cè)量中遇到的各種問(wèn)題，同時(shí)還能夠提高控制的效率。由此可見(jiàn)，這種三維坐標(biāo)網(wǎng)尺寸控制技術(shù)，可以在整體上對(duì)大型鋼結(jié)構(gòu)自身的位置進(jìn)行控制。在這種三維坐標(biāo)控制網(wǎng)中，一旦之前進(jìn)行測(cè)量的數(shù)據(jù)之間存在偏差，就能夠判斷其中出現(xiàn)了問(wèn)題。想要減少這種問(wèn)題和失誤，可以借助CAD 進(jìn)行立體模型的建立，與現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際物體相比較，從而再進(jìn)行調(diào)節(jié)，就能夠減少誤差，盡可能地使相關(guān)的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，繼而就可以達(dá)到對(duì)尺寸的有效控制。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，由于具體的環(huán)境太過(guò)于復(fù)雜，就會(huì)對(duì)大型海洋鋼結(jié)構(gòu)自身的質(zhì)量要求比較高。因此，相關(guān)部門(mén)和該領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)人士，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)超大型海洋鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量檢驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，才能夠加強(qiáng)大型鋼結(jié)構(gòu)的建設(shè)質(zhì)量，提高對(duì)結(jié)構(gòu)尺寸的有效控制，從而使其滿(mǎn)足具體的工作環(huán)境需求。