海洋工程钢结构焊缝超声波检测研究

杨星宇　王振

摘要：随着我国经济的蓬勃发展和海洋工程技术的不断突破，海洋工程的数量和规模不断增加。由于海洋环境的特殊性，对海洋工程提出了很高的要求，尤其是对钢结构件的强度。焊缝质量是制约钢结构强度的重要因素，如果无法保证焊缝的质量，就有可能为安全事故的产生，带来隐患[1]。为有效检测海洋工程钢结构焊接的质量，超声波检测法的使用尤为必要。为此，本文中对海洋工程钢结构焊缝超声波检测进行了研究，对提升焊接质量起到促进作用。

关键词：海洋工程； 钢结构； 超声波检测

随着我国综合国力的不断提高，承接的各种海洋工程越来越多，如钻井船和钻井平台等，这些项目往往是非常复杂的，且受到外部环境的影响，对这些结构件的要求往往较高。且由于这些工程项目造价往往非常高昂，业主往往会委托专门的质量检测机构，对工程的建造质量进行全方面的监测。为了对钢结构焊缝质量进行有效检测，其往往會使用超声波探伤法，为有效提高超声波检测的效果，就必须做好相关的检验检测工作[2]。

1 检测前的准备工作

在实际开展超声波探测前，应做好对结构件的探测，要对材质、板厚、焊接方式、质量有个清晰的掌握，还要对检测现场进行清理，为后期的检测活动，打下一个良好的基础。为有效提高检测效果的准确性，检测活动的开展，需在完成焊接后的两天进行。

2 检测系统的参数设置

为使检测设备充分发挥出作用，在开始检测前，要根据其具体的使用情况，对其参数进行合理的设置，选择合适的仪器、探头，这需要在知道板厚、结构类型、焊接方式的情况下，再进行选择，一般情况下，每个检测区都应该至少准备三个探头，通过对多探头的使用，可以准确判断缺陷的类型和位置，从而有效保证探测工作的顺利开展[3]。目前超声波测试仪器的类型有很多，比较广泛使用的有数字便携式的测量仪器，该设备具有测量数据存储功能，其可以至少存储100组数据以上，对于回波数据，也可以很好进行保存，其还能对数据进行智能化的处理，将其以图形的形式显示出来，这大大方便了我们的工作。在选择好仪器设备后，就需要对设备的参数进行很好的设置，根据实际测量环境的需要，在仪器的菜单上对材料声速、探头类型、频率和工件的厚度进行设置，在实际的测量工作中，还要根据测量环境的变化，对参数进行实时调整。

3 传输补偿设定

由于各种钢材在超声波传输特性上，具有较大的差别，为了提高检测的准确性，就需要根据测试块，对补偿量进行科学设定，补偿的设定主要是根据材料质量差异、表面耦合等相关因素进行调节和控制的[4]。

4 DAC曲线制作

为让直探头在探测中更好发挥出作用，需要对直探头进行很好的防治，一般都会将其放置造比试块上，一般其都有标准的尺寸，该尺寸比较方便完成探测和曲线制作功能。在确定直探头的位置后，需要将斜探头放置在其他试块上，这样就能确定DAC的曲线，为了保证测量曲线的准确定，在探过程中，应该至少需要采样3个点，为了避免偶然误差的出现，还可以采用多次测量的方法。为提高曲线的有效性，曲线应该包括最远的声程范围。

5 横向缺陷检测灵敏度

为有效检测钢结构的缺陷，在对钢结构的超神波检测过程中，对工件实施斜探头扫差检查时，需实施横向的缺陷检测。在对其横向的缺陷检测过程中，需要对灵敏度进行更进一步的设置，有效提高对横向缺陷检测的灵敏度。

6 扫查速度和扫查方式

在实际对钢结构的扫查过程中，其扫查的速度不应超过150毫米每秒，有效保证探头在移动过程中，有超过百分之十的探头晶片宽度重叠，这样才能有效发现缺陷，并准确对信号的真假进行判断。通过对各个方位进行有效的扫查，能有精确定位缺陷的位置，并对缺陷的具体情况进行掌握，尤其是在完成横线缺陷扫查工作时，需要对一些特殊位置的焊缝，进行探头的直接放置探测，从多个方向对焊缝进行超声波探测，有效保证探测的准确性。

7 检测系统的校验

为充分了解探测系统是否可以正常进行工作，要对探测器的探测准确度进行校验，在实际检验前，需准备标准的检验试块，其内部缺陷特征必须是已经被探测清楚的。通过对探测结果和实际结果的比对，能够迅速发现系统是否处于正常的状态，如果不正常，则需要对探测设备，进行进一步的调整。在一些先进的探测器中，其还具有自检测功能，可以通过自检发现系统的实际工作状况，然后再采取一些自动的调整措施，最大程度地保证探测的准确性和有效性。

8 探测信号的评价及质量控制

通过对钢结构的探测，可以及时获得钢结构的探测曲线，通过对该曲线的分析，可以有效开展对其质量的评价，从而有效确定是够存在缺陷，以及缺陷的具体情况。随着时代的不断发展，对超声波探测的要求越来越高，为了让技术人员详细了解缺陷的具体情况，探测人员在探测结束后，需要按照要求填写探测工作报告，在报告中要对检测过程和焊缝质量进行详细的描述。

9 结语

当前海洋工程正处在大发展时期，对工程的质量提出了更高的要求。为了有效确保工程的质量，做好对工程的质量缺陷探测尤为必要。尤其对于钢结构的超声波探测，应根据检测对象选择合理的探测仪器，并对探测参数进行有效合理的设置，在探测过程中，应该严格按照流程来进行探测，在探测结束后，需提供详尽的探测报告，最大程度保证探测结果的准确性，充分发挥超声波探测作用，以提高钢结构焊缝检测的准确性。

参考文献：

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