水下检测与维修技术的发展综述.pdf

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1、第":卷第*期中国海洋平台>%&>文章编号!"##"$%&##’(##%)#*$##%&$#%水下检测与维修技术的发展综述张剑波’中国石化海上石油工程技术检验站+东营(&,##")摘要!介绍了国外海洋工程水下检测和维修技术的发展状况-国内开展水下检测和维修技术研究及实际应用情况.关键词!水下检测/水下维修/海底管道中图分类号!0,&1文献标识码!2随着海上石油工业的发展+许多海洋石油设施’包括各类平台-海底管道-海底电缆和特种船舶等)进入了设计寿命的中后期.在长期的使用过程中+其材料会产生各种性质和特点的缺陷+这些缺陷将可能严重影响着海

2、洋石油设施的安全及人员的生命.为了掌握水下构件的损坏和腐蚀状况+水下检测技术得到不断应用和发展+为了修复水下甚至海底下的石油设施的缺陷+水下维修技术随之迅速发展.本文通过调研+介绍了国内外水下检验和维修技术的现状及其发展趋势.3国外水下检测与维修技术的发展由于海洋工程结构物的损伤-破坏以致塌覆将造成巨大的人员伤亡和经济损失+海洋工程结构物的安全状况不仅直接影响到经济效益+而且关系到生命和环境安全.随着各国对油气勘探开发安全性和环保要求的不断提高以及油田勘探开发区域的不断扩大+对海洋结构物评价精度及可靠性的要求也越来越高+对平台实施定期检

3、测-进行实时监测及维护已经成为必然要求.世界各海洋石油生产国对海上工程结构物的检测与安全性评估十分重视+相继建立相关法规条例对平台安全运行进行监督和管理.水下工程结构物的检测是一项十分复杂的系统工程+其特殊的工作环境-复杂的检测对象以及较高的检测要求使一些常用的无损检测方法难于实施.各国海洋石油企业和相关管理机构都积极组织并资助开展相关的研究工作+探索海洋结构物安全检测与评价的新途径与新技术.经过多年的研究开发与工程应用+国外水下检测与维修技术有了长足的进步+取得了一批以交流磁场法’2456)为代表的应用成果.下面通过1个方面的技术进展

4、加以概述.373交流磁场法技术交流磁场法’2456)是从交流电压降测量法’2408)发展而来的一门新兴的无损检测技术+(#世纪9#年代伦敦大学完成了2456的理论分析+:#年代初开始应用于海洋石油平台的检测.2456利用导电材料中的缺陷会改变电磁场的分布产生压电磁性效应+通过测量电磁场分布的变化+并和标准的理想缺陷所形成的电磁场进行比较+从而确定缺陷.该方法综合了2408和涡流检测两种方法+通过测量探测区域近表面的磁场变化而不是电场电压+因此可以实现非接触探伤.利用2456非接触法确定缺陷尺寸+首先在被测区域内输入交流电+由于;趋肤<效

5、应+电流聚集在导体表面+如果试件中有缺陷存在+电流线在缺陷附近会发生偏转+从而在试件上诱发出畸变的磁场+用磁场探头测得磁场的分量的变化+就能确定裂纹的长度和深度.2456具有如下特点!’")检测速度快-精度高+对裂纹缺陷的检测定性定量一次完成/’()使用遥测技术穿透金属及非金属的涂层+实行非接触检测+无须清理被测表面的油漆和涂层/’*)可以测量任何电导体材料+包括各种金属及合金/’%)不需要进行繁杂的仪器校正/’&)最大限度减小人为因素造成的误差/’1)高稳收稿日期!(##%=#*=*#作者简介!张剑波’":1&=)+男+高级工程师.从

6、事海洋工程检验-检测和评估评价工作.ZI[Z张剑波水下检测与维修技术的发展综述DJJI年[月定性和分辨率!能准确检测出裂纹的长度及深度"#$%不论缺陷的大小都有足够的精确性"#&%适应性好’由于()*+具有上述特点!有望在水下结构裂纹类缺陷检测中占主导地垃!替代水下超声,磁粉等检测技术’-./电场特征检测法#*0+%*0+#*12340156789:2+28;<4%技术是挪威)<::=>276公司开发的一种新型无损检测技术!这种方法主要用来检测各种形式的腐蚀!也可检测大多数的裂纹以及监控腐蚀和裂纹的扩展’其原理是将探针或电极在待测区布置

7、成阵列!然后测量通过金属结构电场的微小变化!用测得的电压值与初始设定的测量值进行比较!依此来检测由于腐蚀等引起的金属损失,裂纹,凹坑或凹槽’基于*0+技术!)<::=>276开发了便携式*0+检测无损检测仪#*0+?@A%’这种检测技术的主要优点B#C%具有高的检测精度且检测结果不受操作者的影响"#D%能够用于检测复杂的几何体#弯头,A?接头,E?接头等%!同时对于这些几何体!采用*0+技术可大大的减少检测的时间’对一个测点!如果FA需要CGD小时!采用*0+技术则只需HGI分钟"#H%由于具有远程检测能力!就减少或消除了建脚手架的费用

8、"#I%对于一般腐蚀!其灵敏度高于剩余壁厚的J.KL!也就是说!实际的灵敏性随着腐蚀的增加而提高!其灵敏度是FA的CJ倍!同时可重复性好"#K%不需要去掉涂层或保温层!这样就大大节省了检测资金与时间’-.M