Page 52 - 无损检测2022年第十二期

“ 2022Evident杯超声检测技术优秀论文评选”活动获奖论文

DOI : 10.11973 / ws j c202212004

ϕ 50mm 海底管道焊缝的相控阵超声检测

陈 亮, 张卫东

( 海洋石油工程股份有限公司 , 天津 300452 )

摘 要:海底管道小管径焊缝主要采用射线方法进行检测, 而射线检测存在辐射危害, 检测效
率较低, 逐渐成为制约海管铺设效率提升的关键因素。结合直径 50mm 海底管道焊缝检测特点及

标准要求, 设计了相应的相控阵超声检测方案, 完成了缺陷高度定量精度及检出率分析, 实现了直

径 50mm 海底管道焊缝的相控阵超声检测。试验结果表明, 该技术可替代传统射线检测, 有效提
高海管铺设检验效率。

关键词:相控阵超声; 检出率; 检测精度; 小径管

中图分类号: TG115.28 文献标志码: A 文章编号: 1000-6656 ( 2022 ) 12-0018-03

Phasedarra yultrasonicins p ectionof ϕ50mmsubmarine p i p eline

,
CHENLian g ZHANG Weidon g

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

Abstract : Theweldin gseamtestin gofsubmarinep i p elinesmainl yado p tsra ydetection , andra ydetectionhas

radiationhazardsandisoflow detectionefficienc y , which hasg raduall y becomeake yfactorrestrictin gthe

im p rovementofseap i p ela y in g efficienc y .Combinedwiththedetectioncharacteristicsandstandardre q uirementsof

seamswithadiameterof50mm , thecorres p ondin g schemeisdesi g ned , thedefecthei g ht q uantitativeaccurac y and

detectionrateanal y sisarecom p leted , andthep hasedarra yultrasonicdetectionofseamswithadiameterof50mm

seabedp i p elinesisrealised.Theresultsshowthatp hasedarra yultrasonicdetectioncanre p lacetraditionalra y

detectionandeffectivel y im p rovethela y in g ins p ection.

Ke ywords : p hasedarra yultrasonic ; p robabilit yofdetection ; sizin gaccurac y ; smalldiameter p i p e

海底管道是海洋油气输送的重要通道, 提升管 DNV-ST-F101-2017 《 海底 管 线 系 统》 要 求, 施 工
道铺设焊缝质量是保证其安全运行的关键。对于直 前需进行检测工艺缺陷定量精度及检出率的试验分

径 50mm 的小管径管道焊缝, 主要采用射线方法对 析, 确保管道铺设过程中检测工艺的实施可靠性, 为
其进行检测, 而射线检测存在辐射危害, 且检测效率 工程质量提供保障。
较低等缺点。近年来, 铺管船施工安全、 环保等方面
1 相控阵超声检测基本原理
的要求越来越高, 海上射线作业愈发不能适应目前
铺管作业的需求。随着相控阵超声( PAUT ) 检测技 相控阵检测系统利用了波动物理学的相位调整
术的快速发展和各类机械化扫查装置的研 发与应 原理, 即通过改变一系列超声脉冲的发射时间, 使阵
用, 相控阵超声检测替代传统射线检测, 逐渐受到各 列中的每个晶片生成的单个波前交汇在一起, 以可
大海管施 工 单 位 的 青 睐, 提 高 了 海 管 铺 设 检 验 效 以预见的方式加强或减弱声波的能量, 从而使声波
率 [ 1 ] 。由于海底管道铺设施工流程的特殊性, 标准 有效偏转并合成波束, 合成波束的生成如图 1 所示。

2 PAUT 扇形扫描技术及工艺
收稿日期: 2022-10-26
作者简介: 陈 亮( 1983- ), 男, 本科, 高级工程师, 主要从事海 2.1 检测装备

洋石油工程的无损检测工作 采用奥林巴斯 OMNISCAN MX2 检测系统, 使

用频率为 7.5 MHz , 16 晶片的相控阵探头进行扫
通信作者: 陈 亮, chenlian g @mail.cooec.com.cn
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2022 年 第 44 卷 第 12 期

无损检测