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。     

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。     

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。     

全自动超声波检测工艺评定中的宏观切片方法

全自动超声波检测技术(AUT)以其高效、精确、环保等优势,成为海底管道环焊缝的首选检测方法,AUT检测技术的相关标准要求应用于海底管道环焊缝检测的AUT工艺必须进行工艺评定,而工艺评定中最重要的环节就是宏观切片试验。加工了6条管径为508mm,壁厚分别为316.mm和284.mm的人工缺陷焊缝(共58个人工缺陷)。描述了人工缺陷的宏观切片方法与步骤,包括缺陷标记、绘制参考线、宏观切片、表面处理、切片标记、金相照相、数据分析等。最后,通过对比分析AUT检测数据和宏观切片数据,评定了AUT检测工艺的缺陷高度定量精度。     

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。     

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。     

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。     

海底石油管线的相控阵检测技术应用

本文着重将手工相控阵检测技术引入到海底石油管线检测的应用中去,针对海管特定的壁厚和坡口形式提出了全新的相控阵(PAUT)检测参数设置,并在ESBTOOL模拟仿真软件中进行了声束模拟,确保焊缝两侧的相控阵探头发出的超声波能够覆盖整道焊缝。全自动超声波技术(AUT)已是世界上一项成熟的检验技术,而AUT校准试块是AUT检验正确的重要保障。为了进一步验证海管检测对于海上温度和湿度变化的可靠性,特在海上应用PAUT技术对AUT校准试块上人工缺陷进行检验实验。结果表明,PAUT技术检出率为100%,测长定量准确率高,能够成功运用于海管铺设的检测中。     

海底石油管线的相控阵检测技术应用

着重将手工相控阵检测技术引入到海底石油管线检测的应用中去,针对海管特定的壁厚和坡口形式提出了全新的相控阵(PAUT)检测参数设置,并在ESBTOOL模拟仿真软件中进行了声束模拟,确保焊缝两侧的相控阵探头发出的超声波能够覆盖整道焊缝。全自动超声波技术(AUT)已是世界上一项成熟的检验技术,而AUT校准试块是AUT检验正确的重要保障。为了进一步验证在海上海管检测由于海上温度和相对湿度变化的可靠性,特在海上应用PAUT技术对AUT校准试块上人工缺陷的检验试验。试验结果表明,PAUT技术检出率为100%,测长定量准确率高,能够成功运用于海管铺设的检测中。     

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。     

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.     

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。     

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。     

海底管线耐蚀合金环焊缝的AUT检测

耐蚀合金(CRA)焊缝的特殊材料特性,使得自动超声检测(AUT)对其的检测应用存在较大的困难,为了解决此难题,开发了新的AUT检测工艺,并对其进行了评定与检出率(POD)分析。结果表明:该工艺符合DNV-OS-F101附录E的要求,实现了AUT检测在CRA焊缝中的成功应用。     

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。     

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。     

核电站管座角焊缝相控阵超声波检测

奥氏体不锈钢管座角焊缝(Boss焊缝)在核电管道系统得到大量应用,运行期间存在不少缺陷,目前一般采用射线检测。本文针对Boss焊缝检测中的局限性,设计了相控阵检测工艺,并在人工缺陷上验证该工艺的可靠性。在核电现场,相控阵与射线探伤结果对比表明,该相控阵检测工艺具备较好的检测效果。     

奥氏体不锈钢管道环焊缝的超声相控阵检测

介绍了奥氏体不锈钢管道环焊缝的超声相控阵检测技术方案,阐述了检测过程中相控阵探头的关键参数选择方法,并采用CIVA声学仿真软件对选择探头的声场分布进行模拟,最后通过对奥氏体不锈钢自然缺陷试块进行检测试验,结果表明:手动超声相控阵检测技术能够作为核电站奥氏体不锈钢管道环焊缝常规自动超声检测的有效补充。     

EPR核电站主管道的超声相控阵检测

EPR(European Pressurized Reactor)核电站主管道是连接压水堆核电站主回路系统的重要组成部件,采用锻造奥氏体不锈钢窄间隙焊缝连接而成,奥氏体不锈钢管具有声学各向异性、晶粒粗大以及大壁厚的特点,为了提高主管道环焊缝超声检测的可靠性和检测效率,开展了主管道环焊缝超声相控阵检测技术的研究。使用专业声学仿真软件对相控阵探头产生的声束以及声束在奥氏体钢管内的传播进行了声场的仿真模拟,设置了超声相控阵探头参数和相控阵检测工艺参数,并在带有自然缺陷的模拟体试块上进行了试验。试验结果表明,所开发的相控阵超声检测工艺可有效检出验证试块中的缺陷,且缺陷定量分析结果满足规范要求。