基于DNV GL标准的全自动超声波检测项目验证方法

耐腐蚀合金复合材料(CRA)海底管道主要应用于高酸性油气介质的输送。规格通常是管径为168.3508mm,壁厚为14.131.6mm,耐腐蚀合金层厚度为3mm。根据标准DNV-OSF101(2013)《海底管线系统》要求,全自动超声波检测(AUT)工艺需要经过验证,确保AUT与宏观切片评定的缺陷高度差值小于1mm。由于CRA复合材料海底管道规格各异,AUT检测工艺也需要进行相应的调整。文章基于管径为508mm、壁厚为31.6mm(CRA厚度为3mm)的管道进行了项目验证,通过AUT试块校准、人工缺陷焊缝制作、缺陷焊缝扫查、宏观切片和数据分析,最终评定出AUT检测工艺的缺陷检出能力和缺陷高度定量精度。有望在耐腐蚀合金复合材料(CRA)海底管道环焊缝检测工作中得到应用。     

耐腐蚀合金复合材料海底管道环焊缝各区域全自动超声波检测

CRA(耐腐蚀合金)复合材料海底管道内表面通常堆焊约3mm厚的625不锈钢,该海底管道环焊缝通常采用射线(RT)检测技术评估焊缝的焊接质量。由于RT检测效率较低,安全风险较高,极大地影响了CRA复合材料海底管道铺设效率。针对以上问题,对全自动超声波(AUT)检测工艺进行研究,主要通过综合运用低频纵波相控阵(PA)探头,爬波探头、双晶纵波相控阵(TRL)探头以及超声衍射时差(TOFD)探头,对制作的22个人工缺陷焊缝(共242个不同区域的人工缺陷)进行评价试验,并与RT检测评价结论进行对比分析,以评估该AUT检测工艺对CRA复合材料海底管道环焊缝各个区域缺陷的检出率。     

油气管道环焊缝自动超声检测与射线检测方法对比

针对AUT(自动超声检测)与RT(射线检测)检测管道环焊缝结果不一致的问题,结合AUT与RT检测原理,制作了校准试块及含人工缺陷焊缝,制定了AUT与RT检测管道焊缝试验方案,根据试验方案对人工缺陷焊缝进行了对比检测,在此基础上分析AUT与RT对管道环焊缝缺陷的检出率。结果表明:AUT对全自动焊产生的未熔合缺陷具有很高的检出率;RT检测自动焊环焊缝坡口时,若射线方向与未熔合缺陷方向一致,则检出率最高,但随着射线方向与未熔合缺陷角度的增大,检出率降低,容易漏检。     

海底管道环焊缝的相控阵超声检测

子母型海底管道通常以主管线输送海洋油气,子管线输送化学物质的方式进行管道运输。母管规格(外径)通常为6~12inch(15.2428.48cm),子管规格(外径)通常为2inch(5.08cm)。母管环焊缝通常采用全自动超声检测技术(AUT)进行检测,而2inch子管由于设备工装限制,AUT技术无法应用。若采用射线检测技术(RT),不仅检测效率低,安全风险高,还极大地影响了子母管的铺设效率。针对以上问题,对相控阵超声检测(PAUT)技术进行研究,设计开发了满足2inch子管环焊缝检测的PAUT工艺,并对制作的35个管径为2inch,壁厚为6.4mm海管的人工缺陷焊缝(共105个人工缺陷)进行检测和缺陷高度定量精度评价,以评估该PAUT检测工艺对2inch子管环焊缝各区域缺陷的检出能力和高度定量精度。     

管道环焊缝的相控阵超声检测

针对半自动焊及手工焊管道环焊缝相控阵超声检测(PAUT)提出了可靠性试验方法,设计制作了人工模拟自然缺陷,进行了PAUT、自动超声检测(AUT)等大量对比试验。通过宏观切片制作及样本统计学分析,建立了PAUT环焊缝缺陷检测的POD(Probability of Detection)曲线,以及定量能力评估的POS(Probability of Sizing)曲线,用实际数据分析了PAUT环焊缝检测的可靠性。数据结果表明,PAUT具有较高的检出率,95%置信度下达到90%检出率的缺陷尺寸为0.92mm。采用-6dB测高法得出的定量分析结果误差较大,误差平均值为2.94mm,误差标准差为1.37mm,定尺普遍偏大,离散性较大,定量方法仍需改进。     

全自动超声检测的工艺评定

由于全自动超声检测(AUT)工艺在检测质量控制环节起了重要的作用,而AUT检测工艺的可靠性直接关系到环焊缝的检测质量。通过对AUT工艺评定方法的研究和对实际案例的分析,得出了一套完整的缺陷检出率(POD)计算方法和AUT工艺评定体系,可以为AUT检测人员提供参考。     

管道焊缝的全自动相控阵超声波检测技术

简要介绍了管道焊缝全自动相控阵超声波检测(AUT)的技术原理,包括TOFD检测技术、相控阵技术以及分区扫查法。重点介绍了检测系统及调试过程。通过对实际检测结果的分析可见,AUT技术在大壁厚长输管道环焊缝和海底管道的检测方面优势独特,如检测速度快、对面积性缺陷检出率高、缺陷定位准确和显示直观等,因此具有广泛的应用前景;但同时AUT技术具有不适用于手工焊打底或手工焊焊缝、试块制备以及调试过程复杂、指导标准欠缺和设备昂贵等局限。     

基于非内自动焊机的管道自动焊自动超声检测工艺

为了验证AUT(自动超声检测)对基于非内自动焊机的管道自动焊环焊缝的检测适用性,通过仿真优化了AUT检测工艺方案,设计加工了对比试块和工艺焊缝。通过优化的AUT检测方案对工艺焊缝进行检测,同时辅以数字射线检测(DR)进行补充检测。结果表明:优化的AUT检测方案实现了对非内自动焊机的管道自动焊的检测,可以检出不同类型的缺陷。     

海底管线环焊缝的自动超声检测

以某海底管线铺设项目为例,介绍了自动超声检测技术(AUT)的特点和检测方式、探头排布、检测试块与人工缺陷、结果显示原理及检测步骤与缺陷评估方法。经缺陷解剖分析验证,AUT对缺陷的定位及定量具有较高的精度。结合工程临界评估(ECA)方法,可科学、准确地评估与控制海底管线环焊缝的焊接质量。这对保证海底管线铺设安装焊接质量,降低铺设成本具有重要意义。     

海底管道自动超声检测带状图的测长精度及修正

针对海底管道对接环焊缝全自动超声检测(AUT)中,分区法带状图测量缺陷长度存在误差的情况,使用不同方法对试块中已知尺寸的人工反射体进行测量,并与已知尺寸进行比较,计算误差值。通过数据分析,证明了采用试块误差值修正后的缺陷长度更加精确。该方法对接近标准允许的临界尺寸缺陷的评定起到了积极作用,可在一定程度上减小因缺陷长度评定造成的误判和漏判,提高了施工效率。     

铜衬垫管道自动焊全自动超声波检测工艺

为了验证全自动超声波检测(AUT)对铜衬垫管道自动焊的检测适用性,针对铜衬垫管道自动焊的坡口形式优化AUT工艺方案,设计加工相应的对比试块及工艺缺陷焊缝。采用优化后的AUT检测方案对工艺缺陷焊缝进行检测,同时采用X射线数字成像(DR)检测对工艺缺陷焊缝进行对比检测,从而验证AUT对铜衬垫管道自动焊的检测能力。试验结果表明：采用AUT方式可以实现对铜衬垫管道自动焊的检测,同时保证了对不同类型缺陷的检出。     

海底管道不锈钢复合管焊缝的全自动超声检测工艺认证

应用于海底管道焊缝检测的全自动超声检测(AUT)工艺需进行工艺认证。结合海底管道不锈钢复合管焊缝的AUT检测工艺应用需求,从工艺的可重复性、上下游对称性、轨道上下游偏移及检出率等方面进行试验认证,获得了理想的试验结果,满足标准要求,可为工程项目的应用提供保障。     

全自动超声检测与射线检测对管道环焊缝侧壁未熔合缺陷的检测能力

为了探究管道全自动超声检测(AUT)和射线检测(RT)对管道对接环焊缝侧壁未熔合缺陷的检测能力,设计了专用的对比试块,通过对测试结果做回归分析,计算出了AUT检测侧壁未熔合缺陷的最小高度值。通过分析RT灵敏度与缺陷坡口角度之间的关系,将AUT与RT的灵敏度进行了对比,分析了AUT与RT检测法在环焊缝侧壁未熔合缺陷检测能力上的差异,并解释了产生差异的原因,得出此两种检测方法存在不同灵敏度极限的结论,且不建议使用射线检测对AUT方法检出结果进行抽检。     

高钢级油气管道ECA评价技术研究现状与展望

近年来,高钢级油气管道环焊缝引发的事故频发,给正常生产秩序和施工进展带来困难.因此,对高钢级油气管道环焊缝进行准确的适用性评价是保障管道安全运行的必要手段.本文通过对比分析基于"合于使用"原则发展来的5种缺陷评定方法,以及以BS 7910为基础的分析缺陷评定方法在管线钢中的相关应用实例,总结了工程临界评估(Engineering critical assessment,ECA)对高钢级管道环焊缝安全使用的作用,并对ECA技术在高钢级油气管道环焊缝评估方面的发展方向做出预测:1)建立高钢级管道的力学性能数据库,编制缺陷评估软件,以简化ECA评估方法;2)克服过渡区域影响、强度不匹配、复杂服役环境韧性变化等问题,得到更合理、更精确的评估结果;3)为管道焊接缺陷AUT检测和RT检测提供验收标准和判断依据,给出不同管材适用于双百双评还是双百单评指导意见和依据,向实际工程应用靠拢.     

ECA评估在海底管道AUT检测中的应用

AUT检测技术在海底管道的检测方面具有检测速度快、对面积性缺陷检出率高、缺陷定位准确和显示直观等优势,具有广泛的应用前景。现有海底管道标准中给出缺陷验收尺寸不能满足AUT系统的要求。本文根据DNV-OS-F101标准中的建议,采用工程临界评估(Engineering Critical Assessment-ECA)技术建立一套二维尺寸的缺陷验收标准,用于海底管道AUT检验。     

OD1422mm X80螺旋缝埋弧焊管焊缝自动超声检测方法探讨

对OD1422mm X80螺旋缝埋弧焊管(SAWH)焊缝超声检测方法进行分析,系统研究了OD1422mm X80SAWH焊管焊缝自动超声检测(AUT)方法,应用分区检测法从探头排列与布置、检测闸门设置、对比试块设计与人工缺陷选择及检测结果显示与记录等进行研究,结果表明此种方法能对OD1422mm X80SAWH焊管焊缝进行全覆盖检测,对于研究OD1422mm X80SAWH焊管焊缝AUT检测方法提供参考,也为制定相关OD1422mm X80SAWH焊管焊缝AUT检测标准提供了依据。     

钢悬链线立管焊缝的自动超声检测

在对钢悬链线立管(SCR)焊缝进行自动超声检测(AUT)的过程中,要求AUT具有可靠的检测能力和较高的检测精度。通过修正AUT缺陷评定方法,验证了AUT焊缝缺陷评定结果与金相检验结果的可靠性。结果表明,修正后的AUT评定结果与缺陷实际尺寸具有良好的一致性,为基于工程临界分析(ECA)验收标准的SCR管线的安装工程应用提供了借鉴。     

半自动焊手工焊管道环焊缝AUT检测技术

针对半自动焊手工焊管道环焊缝的特点,从检测系统(检测设备、探头等)的选用入手,对AUT检测聚焦法则进行研究,初步建立一个覆盖性比较完备的检测方法适用范围。然后,根据检测的适用范围对AUT检测的分层聚焦声速控制、晶片数量选用、角度设置进行研究,再通过设置模拟人工缺陷进行试验研究,提高半自动焊手工焊焊接接头中易出现缺陷的检出和判读。     

GB/T 50818-2013标准应用及探讨

总结了管道环焊缝自动焊自动超声波检测(AUT)的施工经验,对AUT校准图和扫查图的正确性提出了确认方法,对AUT定性提供了指导,给出了典型缺欠的参考图,对GB/T 50818-2013标准和评定方法提出了补充及规范化的修改建议。     

海底石油管线焊缝全自动超声波检测与射线检测的技术比较

基于海底管线焊缝无损检验现场工效,需要一种检验效率好、检出率高的检测技术。本文根据实际项目生产提出了全自动超声波(AUT)检测技术。加工了模拟各种深度缺陷的海管焊缝,校准了各检测通道,经AUT检测试验试块并与RT检测技术进行了对比,结果表明:AUT设备灵敏度好,比RT技术检验精度高,运行稳定,安全可靠。