Page 94 - 无损检测2022年第一期

实践经验

DOI : 10.11973 / ws j c202201013

基于 DNVGL-ST-F101 规范的海底管线碳钢

U 型坡口焊缝的 TOFD 和 PAUT 检测

陈 亮

( 海洋石油工程股份有限公司, 天津 300452 )

摘 要:基于 DNVGL-ST-F101-2017 规范的要求, 结合海底管线 U 型坡口焊缝的特点, 选
择直径为 168mm , 壁厚为 18.6mm 及管径为 508mm , 壁厚为 31.8mm 的两种规格管线, 制作一

系列焊接缺陷, 焊接缺陷分布于焊缝根部、 热焊、 填充及表面区域, 缺陷类型包括未熔合、 气孔及层
间未熔合等。使用 TOFD ( 超声衍射时差法) 和 PAUT ( 相控阵超声检测) 工艺对试验焊缝进行扫
查, 评定不同位置缺陷的尺寸, 对所有评定的缺陷进行金相试验, 通过对比 TOFD 和 PAUT 测量
结果与金相试验结果的偏差, 确定 TOFD 和 PAUT 检测的准确性及可靠性。

关键词:超声衍射时差法; 相控阵超声检测; U 型坡口焊缝; 碳钢

中图分类号: TG115.28 文献标志码: B 文章编号: 1000-6656 ( 2022 ) 01-0056-04

TOFDandPAUTtestin g ofcarbonsteelU-t yp e g rooveweldin

submarine p i p elinebasedonDNVGL-ST-F101code

CHENLian g

( OffshoreOilEn g ineerin gCo. , Ltd. , Tian j in300452 , China )

Abstract : Basedonthere q uirementsofDNVGL-ST-F101-2017andincombinationwiththecharacteristicsof

U- g rooveweldsofsubmarinep i p elines , twot yp esofp i p elinewereselectedforthetest , inwhichthediameterof

onep i p elineis168mm withitswallthicknessbein g 18.6mm , andthediameteroftheotheroneis508mm withits

wallthicknessbein g31.8mm.Aseriesofdefectsincludin gnon-fusion , p orosit yandinter-runetcweremadefor

thetwot yp esofp i p eline , andthelocationsofweldin gdefectsweredistributedintheroot , hotp ass , fillin gand

surfaceoftheweld.TOFD ( timeoffli g htdiffraction ) andPAUT ( p hasedarra yultrasonictestin g ) techni q uewere

usedtoscanthetestwelds , andfurthermoreevaluationofthedefects , sizin gand metallo g ra p hictestforallthe

defectswerecarriedoutinordertodeterminethesizin gresultdeviation.B ycom p arin gthedifferencesbetween

TOFDandPAUT measurementresultsand metallo g ra p hictestresults , theaccurac yandreliabilit yofTOFDand

PAUTtestin gcanthusbedetermined.

Ke ywords : timeoffli g htdiffraction ; p hasedarra yultrasonictestin g ; U-t yp eg rooveweld ; carbonsteel
自动焊接技术广泛应用于海底管线铺 设过程 ST-F101-2017 《 海底管线系统》规范允许使用相

中, 自动焊接的坡口形式为 U 型, 坡口角度通常为 控阵扇形 / 线性扫描技术及 TOFD 检测技术进行海
3°~6° 。近年来, 随着衍射时差( TOFD ) 技术及相控 底管线的焊缝检测。单一 PAUT 技术无法可靠地
阵超声检测( PAUT ) 技术的发展与应用, DNVGL- 完成 U 型坡口焊缝的检测, 目前此类焊缝检测主要
采用射线检测和一发一收超声检测。笔者通过将
TOFD 技术与 PAUT 技术有效结合, 实现了 U 型
收稿日期: 2021-07-09
坡口焊缝的有效检测, 通过对大量缺陷的检测, 充分
作者简介: 陈 亮( 1983- ), 男, 本科, 高级工程师, 主要从事海
底管线检测工艺开发与应用工作 验证了 TOFD 与 PAUT 检测工艺的准确性及可靠
通信作者: 陈 亮, chenlian g @mail.cooec.com.cn 性, 为工程实践提供了经验参考。
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2022 年 第 44 卷 第 1 期

无损检测