T、K、Y管節(jié)點(diǎn)焊縫超聲波檢驗(yàn)概述

T、K、Y管節(jié)點(diǎn)焊縫超聲波檢驗(yàn)概述1.1什么是T、K、Y管節(jié)點(diǎn)焊縫在承受各種載荷的鋼結(jié)構(gòu)中，將支管的一端（小直徑管）焊接在主管（大直徑管）上，為保證焊接質(zhì)量，在支管一端開(kāi)坡口，這種結(jié)構(gòu)形式稱為管節(jié)點(diǎn)焊縫。如果主管、支管間夾角θ<90°（銳角），稱Y節(jié)點(diǎn)焊縫。主支管夾角θ=90°，稱T節(jié)點(diǎn)焊縫。在主裝工藝線上（外徑軸向）按設(shè)計(jì)的距離，焊接兩個(gè)相對(duì)稱的支管，形成對(duì)稱于工藝線的兩個(gè)Y型節(jié)點(diǎn)焊縫，稱為K節(jié)點(diǎn)焊縫（見(jiàn)圖2-1a）。1.2海洋石油平臺(tái)下的T、K、Y管節(jié)點(diǎn)焊縫在海洋石油平臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)中，支撐平臺(tái)的部分，稱為導(dǎo)管架。導(dǎo)管架由若干根主管和支管由管節(jié)點(diǎn)焊縫連成一體，這些節(jié)點(diǎn)形式有Y型、T型和K型，具有代表性的是Y型管節(jié)點(diǎn)焊縫。由于海洋石油平臺(tái)作業(yè)環(huán)境惡劣，以北海地區(qū)為例：大約有上百座平臺(tái)，水深達(dá)數(shù)十米，最深可達(dá)200～300米，最大風(fēng)速為150km/h，海浪最高達(dá)20～30m，水下又有強(qiáng)大的水流，有時(shí)受到大冰塊的沖擊，導(dǎo)管架必須經(jīng)受住這種自然環(huán)境的考驗(yàn)。近年來(lái)，海上石油平臺(tái)數(shù)量不斷增加,規(guī)模也越來(lái)越大，有的導(dǎo)管架自重已達(dá)4萬(wàn)余噸。據(jù)報(bào)導(dǎo)：海上平臺(tái)的事故時(shí)有發(fā)生：1965年“海寶石號(hào)”半潛式鉆井架失事，之后又發(fā)生了“海洋徘徊者號(hào)”和“亞歷山大·基蘭號(hào)”平臺(tái)事故，1983年美國(guó)鉆井船“爪洼號(hào)”又在南中國(guó)海沉沒(méi)。為此平臺(tái)的安全引起了各國(guó)有關(guān)部門的重視，1974年英國(guó)以立法形式通過(guò)了《近海設(shè)施細(xì)則》，各大船級(jí)社也先后制定了海洋石油平臺(tái)建造與入級(jí)規(guī)范，加強(qiáng)了海洋石油平臺(tái)的監(jiān)檢力度，其中包括了對(duì)T、K、Y管節(jié)點(diǎn)的焊接和超聲波檢驗(yàn)人員的要求。1.3我國(guó)海洋石油平臺(tái)的建造1980年以后的十年間，原中船總公司諸多家船廠先后為國(guó)內(nèi)外石油公司建造了移動(dòng)式平臺(tái)數(shù)十座，改造和維修平臺(tái)10座。1982年原大連造船廠為美國(guó)貝克石油公司建造了兩座“大腳Ⅲ型”自升式平臺(tái)，當(dāng)時(shí)屬世界一流。1988年交付使用的“勝利三號(hào)”是我國(guó)按CCS《海上移動(dòng)平臺(tái)入級(jí)與建造規(guī)范》設(shè)計(jì)和建造的坐底鉆井平臺(tái)。中國(guó)國(guó)際海洋石油公司成功的建造了埕北油田A區(qū)工程的二個(gè)模塊（采油模塊D/P、生活模塊U/A），填補(bǔ)了我國(guó)固定式平臺(tái)群制作的空白。隨著海洋石油業(yè)的不斷發(fā)展，我國(guó)平臺(tái)制造業(yè)已形成了相當(dāng)?shù)囊?guī)模。T、K、Y管節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)是海洋工程的最重要的結(jié)構(gòu)形式，而且它在鋼結(jié)構(gòu)的焊縫中也是最為復(fù)雜和繁瑣，焊縫中缺陷的確定難度較大，尤其是根部缺陷的檢驗(yàn)，至今仍是焊縫檢驗(yàn)中一大熱門話題。在我國(guó)，T、K、Y管節(jié)點(diǎn)的焊縫檢驗(yàn)涉及到的部門很窄，并且國(guó)內(nèi)又缺少相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，因此，難度是可想而知的。在這方面海洋工程股份有限公司從1982年起至今已有20多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，他們先后建造并檢驗(yàn)了數(shù)十座的海上導(dǎo)管架、鉆井組塊、采油組塊、生活組塊、儲(chǔ)油平臺(tái)、輸油碼頭、棧橋、火炬臂、海底管線等工程。在海洋工程上國(guó)內(nèi)是獨(dú)一無(wú)二，而且成功的打入了國(guó)外市場(chǎng)，與雪佛龍國(guó)際集團(tuán)合作建造和檢驗(yàn)了泰國(guó)灣導(dǎo)管架、平臺(tái)組塊的工程，在民用方面又先后建造和檢驗(yàn)了香港機(jī)場(chǎng)、香港青衣大橋、深圳地王大廈等工程項(xiàng)目。同時(shí)兼營(yíng)船舶機(jī)械設(shè)備和船體的維修業(yè)務(wù)等，并從中摸索出了一些經(jīng)驗(yàn)。在這二十多年的時(shí)間里，先后與世界許多知名大公司合作，如：日本三菱公司、美國(guó)菲利浦斯、韓國(guó)現(xiàn)代、法國(guó)道達(dá)爾、美國(guó)ACT集團(tuán)等。在工程合作其間分別與美國(guó)船級(jí)社（ABS）、英國(guó)勞氏（LR）、挪威船級(jí)社（DNV）等第三方檢驗(yàn)，共同監(jiān)管海洋和民用鋼結(jié)構(gòu)的焊縫檢驗(yàn)質(zhì)量。采用的標(biāo)準(zhǔn)分別有美國(guó)石油學(xué)會(huì)API標(biāo)準(zhǔn)、美國(guó)焊接學(xué)會(huì)AWS標(biāo)準(zhǔn)、美國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)ASME標(biāo)準(zhǔn)、挪威船級(jí)社DNV標(biāo)準(zhǔn)等。在這期間，檢驗(yàn)人員的隊(duì)伍不斷壯大和完善，并相繼取得了ABS、DNV、CCS等船級(jí)社的相應(yīng)超聲波檢驗(yàn)資格證書。經(jīng)過(guò)多年來(lái)的實(shí)踐，海洋工程股份有限公司在與外商的合作中，摸索出了一套T、K、Y管節(jié)點(diǎn)焊縫超聲波檢驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)，為我國(guó)在這一領(lǐng)域內(nèi)超聲波檢驗(yàn)創(chuàng)出了一條新路，由于國(guó)內(nèi)在建造領(lǐng)域目前只有極少幾家，所以相互缺少交流，另外水平也有限，尚有一些待探索和解決的疑難問(wèn)題。盡管如此，海洋工程股份有限公司檢驗(yàn)分公司為我國(guó)在這一新型領(lǐng)域中的檢測(cè)提供一些經(jīng)驗(yàn)，并由此填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)在這一領(lǐng)域的空白。石油是重要能源。進(jìn)入二十世紀(jì)九十年代，由于石油開(kāi)采不景氣，迫使美國(guó)等國(guó)家大的石油公司將精力從陸上轉(zhuǎn)到近海大陸架。但是海上石油（天然氣）開(kāi)發(fā)中，海上石油設(shè)備所承受的工作條件遠(yuǎn)較陸上惡劣，它要受到海上風(fēng)暴、海浪的侵襲及海水的腐蝕。因此海上石油平臺(tái)的無(wú)損檢測(cè)工作具有特別重要的意義?？v觀世界各國(guó)海上石油平臺(tái)的發(fā)展情況也不平衡。據(jù)報(bào)導(dǎo)，截止1992年底亞洲地區(qū)的統(tǒng)計(jì)資料中海上平臺(tái)數(shù)量為：印尼187座，馬來(lái)西亞122座，文萊82座，印度68座，泰國(guó)56座，越南8座。海上石油平臺(tái)的建造中需要無(wú)損檢測(cè)，平臺(tái)使用期間還要不斷的維護(hù)、維修、也需要無(wú)損檢測(cè)給予配合。目前，在我國(guó)近海工作的平臺(tái)有多座，大多數(shù)接受國(guó)外船級(jí)社的監(jiān)檢。1.4監(jiān)檢（第三方公正檢驗(yàn)）海洋石油平臺(tái)與船舶一樣，必須經(jīng)過(guò)有關(guān)船級(jí)社的監(jiān)檢，又稱第三方公正檢驗(yàn)，因各大船級(jí)社把海洋平臺(tái)建造、使用、維修各過(guò)程作為自己的監(jiān)檢工作，各船極社都有自己的規(guī)范或規(guī)程。參予我國(guó)海洋石油平臺(tái)檢驗(yàn)的大船級(jí)社有：DNV（DetNorskeVeritas） 挪威船級(jí)社，成立于1864年；ABS（AmericanBureauofShipping） 美國(guó)船級(jí)社，成立于1862年；LR（Loyd'sRegisterofShipping） 英國(guó)勞埃德船級(jí)社；成立于1760年；CCS（ChinaClassificationSociety） 中國(guó)船級(jí)社，成立于1956年。由于T、K、Y管節(jié)點(diǎn)焊接超聲波探傷技術(shù)難度大，對(duì)探傷人員的素質(zhì)要求高，必須在普通的UT-Ⅱ級(jí)人員中，選撥優(yōu)秀者參加管節(jié)點(diǎn)超聲波探傷的專項(xiàng)培訓(xùn)，考試合格，取得相應(yīng)資格證書，才能上崗操作。各船級(jí)社對(duì)管節(jié)點(diǎn)超聲波探傷人員都有此項(xiàng)要求。另外GB11345《鋼焊縫手工超聲波探傷方法及探傷結(jié)果的分級(jí)》第4節(jié)及《CCS無(wú)損檢測(cè)資格認(rèn)證規(guī)范》中1.4（11）都提出了對(duì)T、K、Y管節(jié)點(diǎn)探傷人員專項(xiàng)培訓(xùn)要求。以往國(guó)內(nèi)T、K、Y管節(jié)點(diǎn)焊縫超聲波探傷人員聘請(qǐng)ABS或DNV專家來(lái)華培訓(xùn)取證，由于語(yǔ)言限制培訓(xùn)效果受到很大影響，且費(fèi)用甚高。經(jīng)過(guò)多年理論和實(shí)踐的探索，國(guó)內(nèi)的專家和第一線的技師已經(jīng)積累了較為豐富的經(jīng)驗(yàn)，有關(guān)專家和平臺(tái)制造廠的技術(shù)人員對(duì)管節(jié)點(diǎn)焊探傷工藝已經(jīng)較為熟悉。1980年以來(lái)船舶工藝研究所先后培訓(xùn)過(guò)此“專項(xiàng)”探傷人員。特別是1992年6月在廣州舉辦的培訓(xùn)班，效果很好，也積累了培訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)。C