[发明专利]钻井平台桩腿齿条曲面角焊缝的相控阵超声检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钻井平台桩腿齿条曲面角焊缝的相控阵超声检测方法。

背景技术

海洋石油钻井平台长期处于恶劣的海洋环境中，建造质量是保证其安全作业的重要条件，而保证焊接质量是其关键所在，因此钻井平台建造过程的焊接质量的检测是建造质量的重要保证。

自升式钻井平台桩腿齿条的曲面角焊缝是钻井平台的关键部件，其焊接质量的好坏，直接影响其使用情况和安全。因桩腿齿条曲面角焊缝存在曲率问题，目前只能使用常规超声波进行检测，使得现场检测存在很大的难度，主要体现在：通过手工常规超声波检测效率较低，需要投入的人力过多，定量和定位难，同时检测重复性差、可靠性较低。如何实现高效、保质的无损检测成为必须攻克的难题。

因此，需要一种新的检测方法来克服自升式钻井平台桩腿齿条曲面角焊缝常规超声波检测的缺点，提高缺陷检出率和检测效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种钻井平台桩腿齿条曲面角焊缝的相控阵超声检测方法，能够提高缺陷检出率和检测效率。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种钻井平台桩腿齿条曲面角焊缝的相控阵超声检测方法，待检测的角焊缝为弧形弦管与齿条板之间的角焊缝，包括：将相控阵超声波入射至所述弧形弦管的外弧面以检测所述角焊缝中的缺陷，其中，该相控阵超声波的横波入射角为35°至75°，该相控阵超声波的入射点与所述角焊缝位于齿条板一侧坡口面的距离为70mm至140mm。

根据本发明的一个实施例，所述弧形弦管为管径式弦管，所述弧形弦管的管径为Ф381mm～Ф444mm，所述弧形弦管的管壁厚度为32mm～45mm。

根据本发明的一个实施例，所述角焊缝的坡口的角度为30°至60°。

根据本发明的一个实施例，所述相控阵超声波的入射点沿所述弧形弦管的长度方向直线扫查。

根据本发明的一个实施例，所述方法在该角焊缝焊接完成72小时后进行。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明实施例的检测方法采用相控超声波进行检测，克服了常规超声波检测效率低下、定量和定位难、检测重复性差、可靠性较低等问题，结合直线扫查方式，检测效率比传统检测方式高6倍以上，劳动力可以减少30％。

进一步而言，本发明实施例给出了检测的优选参数范围，相控阵超声波的横波入射角为35°至75°，入射点距离角焊缝靠近齿条板一侧坡口面的距离为70mm至140mm，采用该优选参数，检出率可以提高20％以上。

另外，本发明实施例的相控阵超声检测方法能够以电子图像存储检测结果，更有利于缺陷的识别和分析，便于长期保存和监督。而且本发明实施例的方法可以实现半自动或者自动检测，效率更高，而且可以克服人为因素对于检测结果的影响。

附图说明

图1是本发明实施例的相控阵超声检测方法中待检测的工件结构示意图；

图2是本发明实施例的相控阵超声检测方法中横波在工件中的传播方向示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范围。

相控阵超声波检测是通过控制换能器中各阵元的激励脉冲时间延迟，改变各阵元发射(或接收)声波到达(或来自)物体内某点时的相位关系，达到聚焦和声束偏转的效果，利用延迟电路的电子技术来控制相控阵探头合成，实现超声波发射、接收的功能。相控阵探头有多个小晶片，每一个晶片被独立地激发，根据各晶片相对于被检测目标的不同声程，施加不同的延迟时间，以实现声束的角度和聚焦点的变化，从而实现缺陷检测的技术。

参考图1，图1示出了本实施例的待检测的工件的截面，包括齿条板10和弧形弦管11，弧形弦管11的外弧面与齿条板10之间即为本实施例要检测的角焊缝13。本实施例中，该弧形弦管11为管径式弦管，弧形弦管11的管径为Ф381mm～Ф444mm，弧形弦管11的管壁厚度为32mm～45mm；角焊缝13的坡口角度α为30°至60°。

参考图2，图2示出了本实施例的检测方法中相控阵超声波横波在工件中的传播方向。探头发出的相控阵超声波入射至弧形弦管11的外弧面，沿弧形弦管11传输至弧形弦管11与齿条板10之间的角焊缝，以检测角焊缝中的缺陷。