Page 57 - 无损检测2023年第一期

试验研究

DOI : 10.11973 / ws j c202301005

基于 CIVA 仿真的 FPSO 船体管道

相控阵超声检测

张子健 , 胡 健 , 钟军平 , 杨 福 , 陈旭杰 , 钱盛杰 2
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( 1. 宁波市劳动安全技术服务有限公司, 宁波 315048 ; 2. 宁波市特种设备检验研究院, 宁波 315048 )
摘 要: 首先采用 CIVA 仿真软件建立了双相不锈钢各向异性焊缝模型, 对声场分布和缺陷

响应进行了模拟和计算, 然后基于ISO13588-2019和ISO22825-2017进行了工艺验证, 最后采
用 CIVA 仿真制定的相控阵工艺对现场 FPSO 船体管道进行了检测和缺陷解剖验证。结果表明,
CIVA 仿真对于各向异性不锈钢焊缝相控阵检测工艺的制定具有较好的指导作用, DMA 探头在各
向异性焊缝的相控阵检测中具有较高的信噪比和缺陷检出率。研究为 FPSO 船体管道相控阵超
声检测提供了可行的技术方案。

关键词: FPSO ; CIVA 仿真; 相控阵超声; DMA 探头

中图分类号: TG115.28 文献标志码: A 文章编号: 1000-6656 ( 2023 ) 01-0023-06

Phasedarra y ultrasonicins p ectionofFPSOhull p i p elinebasedonCIVAsimulation

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ZHANGZi j ian , HUJian , ZHONGJun p in g YANGFu , CHENXu j ie , IANShen gj ie 2
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( 1.Nin g boLaborSafet y andTechnolo gyServicesCo. , Ltd. , Nin g bo315048 , China ;

2.Nin g boS p ecialE q ui p mentIns p ectionandResearchInstitute , Nin g bo315048 , China )

Abstract : First , themodelofdu p lexstainlesssteelanisotro p icweldwasestablishedb yusin gCIVAsimulation

software , andthesoundfielddistributionanddefectres p onseweresimulatedandcalculated.Then , thep rocess

validationwascarriedoutbasedonthestandardISO13588-2019andISO22825-2017.Finall y , theon-siteFPSO

hull p i p elinewasins p ectedandthedefectdissectionwasverifiedb y usin g the p hasedarra y technolo gy develo p edb y

CIVAsimulation.TheresultsshowthattheCIVAsimulationhasag oodg uidin groleinthedevelo p mentofthe

p hasedarra y ins p ection p rocessforanisotro p icstainlesssteelwelds.TheDMAp robehasahi g hsi g nal-to-noiseratio

andahi g hdefectdetectionrateinthep hasedarra y ins p ectionofanisotro p icstainlesssteelwelds.Thisresearch

p rovidesafeasibletechnicalschemefor p hasedarra y ultrasonictestin g ofFPSOhull p i p es.

Ke ywords : FPSO ; CIVAsimulation ; p hasedarra y ultrasound ; DMAp robe

FPSO ( 浮式生产储油卸油装置)是海洋油气 通常由油气处理系统、 船体系统、 储油与外输系统、
开采系统的重要组成部分, 广泛应用于海上的油气 系泊系统、 海底系统、 卸载系统、 供电供热系统、 生产
田开发, 其可将采集得到的原油存储在舱内, 再经过 指挥系统和生活基地等8大部分组成, 压力管道数
加工处理后通过卸载系统输往穿梭油轮 [ 1 ] 。 FPSO 量众多, 据统计每艘 FPSO 中包含的焊缝约有1700
条, 其中涉及弯头的焊缝约占一半。由于服役于恶
收稿日期: 2022-09-26 劣的海洋环境, 且受力复杂, FPSO 船体管道制造环
基金项目: 宁波市重大科技任务攻关项目( 2022Z165 ); 浙江省基
节的质量把控极为严格 [ 2 ] 。 FPSO 水下管体材料为
础公益研究计划项目( LGF21E040003 ); 浙江省市场监督管理局科研
2205双相不锈钢, 相比于304和316L , 该材料具有
计划项目( 20210137 )
作者简介: 张子健( 1989- ), 男, 高级工程师, 主要从事无损检测 更加优秀的耐点蚀和耐氯离子应力腐蚀开裂性
新技术研究工作 能 [ 3 ] 。厚壁2205双相不锈钢弯头焊缝的相控阵超
声检测目前还存在以下问题亟待解决, 如厚壁材料
通信作者: 张子健, zhan g z j @nban j i.com
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2023年 第45卷 第1期
无损检测