研究海洋平臺局部損傷檢測分析范文

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摘要：煤炭、石油和天然氣是我們賴以生存的能源，陸地部分的煤炭資源是非常有限的，不能過度開采。有些地方盲目開采煤礦使地下懸空已經不適合居住。而海洋中蘊藏著豐富的能源，有石油和天然氣等。我國的海洋面積大約是陸地面積的三分之一，有效利用海洋里的資源可以很好地解決能源稀缺的問題。

關鍵詞：海洋平臺；局部損傷；檢測

海洋里有著豐富的能源，但大多數能源存在于海洋深處，開采時不像在陸地上開采煤炭、石油等容易，需要考慮的因素很多，對設備的要求也相當高。瘋狂的海風、海嘯、不斷沖擊的海流、海水腐蝕，日子久了設備會不可避免出現問題。一旦沒有及時發現問題，發生石油、天然氣的泄漏等情況不僅造成經濟上的損失還污染了環境，海洋平臺結構復雜進行局部檢測是非常可取的。

1研究海洋平臺局部檢測的必要性

（1）海洋環境。看似平靜的海面不知道什么時候就會狂風大作，海浪洶涌，海洋環境遠遠不是我們所想的那么的好，反而環境惡劣。海風、海浪是司空見慣的，有時候會出現海嘯，海水也不是靜止不動的，時時刻刻都在流動，海水一流動就給海洋平臺一個沖擊力。大家都知道海水是咸的，也就是說海水里的鹽很多，海洋平臺浸泡在里面就受到腐蝕，日積月累總會出現問題。不僅因為海水里的鹽分會腐蝕海洋平臺，海洋平臺通常與海水會形成一個回路，發生電化學腐蝕，電化學腐蝕的速度要比海水自然的腐蝕設備速度高的多。海洋平臺處在如此惡劣的海洋環境下，不出現問題的可能性幾乎為零，研究海洋平臺的檢測方法可以說是必須的。

（2）海洋平臺。為緩解能源緊缺的問題，我國開采海洋資源逐漸增多，開采海洋里的石油、天然氣等用到的海洋平臺的數量也在逐年的上升，對海洋平臺的檢測任務量大又艱巨。海洋環境特殊，海洋平臺的檢測至關重要，出現問題便很難處理，造成的影響較廣。石油、天然氣等泄漏污染海洋水域，造成很多海洋生物死亡，經濟和環境都會有損失，海洋平臺出現問題也會危及到平臺工作人員的安全。海洋平臺的結構非常的復雜，一個海洋平臺所包含的各種結構部件極其多，要對平臺進行全面的檢查是基本上不可能實現的事情，所以要采取科學合理的方式對海洋平臺進行檢測，局部檢測就是現在用到的一種重要方法。

2海洋平臺局部檢測

局部損傷檢測包括了檢查外觀和無損探傷檢查，通常是對一些重要的、特殊的部分進行探測，檢查是不是正常工作，有沒有損傷，損傷的程度是怎樣的等相關問題。

（1）外觀檢測。外觀檢測顧名思義就是檢查一下儀器的外部結構和附近的海洋狀況，包含的項目比較詳細。需要檢查平臺的某部分器件有沒有損傷，組成零件有沒有被海水沖擊的變形了，變形的范圍是怎樣的，構件受到海水的腐蝕情況嚴重不嚴重，還需要了解所檢測的部件周圍的生物、海底狀況等。外觀上的檢測也沒有想象中的那么簡單，不是只用人眼看一看就行了，有簡單的也有復雜的，視情況而定。簡單的外觀檢測任務只要負責檢查的人員用測量儀器和照明工具檢查一下海洋平臺重要部分是否正常，做好檢測報告，必要的時候要對其進行清理。海面以下的部位就需要潛水員了，潛水員要帶著水下拍照的專用相機給平臺待檢測部位進行拍照，如果平臺所處的區域污染較為嚴重，拍出的照片質量太差無法辨別就得潛水員用手摸器件來完成檢查任務。復雜的外觀檢測就是那些海底深處非常危險的地方，不能由人直接檢查要借助于特殊的儀器才能完成。

（2）無損探傷檢查。無損傷檢查是要有專業技術的，由專業的探傷工來操作較為高級的探傷儀器才能完成，它不會給海洋平臺造成傷害，不影響平臺的使用壽命。它的原理就是利用電磁波、聲波、光波的一些物理特性檢查出哪些部件受到損傷，損傷的程度，還能預測平臺被檢查結構在未來還能使用多少年，人們能夠及時的更換。目前為止，經常使用的無損傷探傷檢查的方法有：用X射線、γ射線通過照相或者是透視的方式探傷，超聲波儀器探傷，磁粉檢測，電磁場檢測等等。不同的方法各有自己的使用條件和優缺點，需要綜合多種因素選取合適的方法對海洋平臺進行局部探傷。無損探傷不僅對被檢測的對象不會造成任何的傷害，而且借助精確的儀器進行探測，檢查的結果準確度高，參考價值也相應較高。隨著科學技術的進步，無損探傷技術會得到更好的發展。

3常用的局部損傷檢測方法

（1）目測。這是一種成本低，普遍適用的外觀檢測的方式，分為了兩個級別：第一級別的檢測是人眼直接觀察外表及用測量工具測量相關數據；第二個級別指的是在海洋的深處，要借助儀器進行拍照，對拍得的照片進行研究分析。方法非常的簡單、直接，不需要耗費高資金，但是存在明顯的缺點，構造精細的部件和細微地方的損傷檢測不出來，存在安全隱患。

（2）超聲波檢測。超聲波在檢測方面的利用非常廣泛，我們所熟悉的是在醫學方面的應用，在海洋平臺局部損傷檢測當中也有著重要的意義。超聲檢測依靠某一頻率的超聲波在不一樣的介質中傳播的特性不同的性質，超聲波技術發展迅速，現在的超聲波技術已經包括激光超聲和電磁超聲，尤其是電磁超聲技術在無損傷檢測技術中有非常好的應用。發射激光超聲的設備體積大，發射和接收超聲波的時候都會受到一些限制，還沒有得到很好的應用。

（3）射線檢測。在晶體的缺陷檢測中經常用到X射線，當X射線照射在被測晶體上的時候，在正常的晶格結構和缺陷中的透過量是不一樣的，由此可以判定晶體中存在哪些缺陷。同樣的，在海洋平臺局部損傷的檢測中也可以用射線法。利用X射線、γ射線進行局部損傷的檢測，檢測儀器發出的X射線、γ射線照在被檢查的位置，材料正常的地方和受到損傷的地方透過的X射線、γ射線的數量是不一樣的，就能夠發現受到損傷的地方以及損傷的相對程度大小。這種方法檢查到的不僅限于平臺外部的損傷，能夠準確地檢查出隱藏在內部結構中的損傷，但是成本偏高，而且射線對人體有輻射傷害，影響操作工人的身體健康。

（4）磁粉檢測。磁粉檢測法的原理很簡單，用到的是磁的性質。物理上定義了很多磁性材料，磁性材料可以被磁化，磁性材料在被磁化之后，如果磁性材料有斷開的地方，這個缺口處會產生一個強磁場，將磁性粉末放置在附近的時候，磁粉會被吸引到缺口處，我們就能看到此處集聚了大量的磁性顆粒。我們把根據此原理制成的探測儀器用來檢查海洋平臺的時候，能非常清楚地觀察到損傷的具體位置，這種方法操作起來簡單，原理也容易理解。

（5）漏磁檢測。利用磁的性質檢查材料損傷的方法除了上面所提到的磁粉檢測，還有漏磁檢測，漏磁檢測主要是利用了磁導率的差異。這項技術首先得找到一個適合的勵磁閉合回路，跟閉合電路是相類似的，里面分布的不是電流而是磁場。將強磁場作用在鐵磁性材質制作而成的管道上，目的是把管道磁化并達到飽和的狀態。根據相關的物理知識我們可以知道，鐵磁性材料的磁導率是很高的，然而空氣或是水的磁導率相比較而言非常的低。當檢查的部分出現了裂縫或者是被海水腐蝕了出現裂口，則這個損傷處的磁導率很低，磁場會發生變化，不再只分布在管道的內部，而是從裂口處泄漏到管道的表面上去了，也就是說管道的表面也存在了磁場。我們用一些霍爾元件，放在勵磁回路間，與管道在一個橫截面上就可以捕獲管道表面的漏磁場，進而分析出管道的損傷情況。

（6）電位檢測。海洋平臺長期浸泡在海水中一直受到海水的腐蝕，還有電化學腐蝕，電化學腐蝕的速度非常的快，為了減輕電化學腐蝕帶來的危害，通常利用電化學的知識采用犧牲陽極保護法和陰極電保護法來保護設備。兩種保護方法都會產生相應的電位，測量電位的變化可以辨別平臺器件受到腐蝕的情況。我們用電位計來測量陽極保護系統或者是陰極保護系統的電位，在海面以上及距離海面較近的位置可以直接讀數，在深一點的位置要讓潛水員去讀數。這種檢查方法非常的簡單，容易測量，但是應用的范圍較小。

4結語

科術的進步讓開采海洋里豐富的自然資源成為了現實，隨著海洋資源的開發，海洋平臺的數量也快速增長，我們在利用海洋能源的同時要管理好這些海洋平臺。海洋平臺出現故障會帶來一系列嚴重后果，因為環境因素還有平臺自身結構因素，對平臺進行全局的檢測無法實現，需進行局部探傷。我們要結合當前科技的發展，不斷探索創新海洋平臺局部探傷方法，力求簡便、準確。

參考文獻：

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[4]劉建磊.現役海洋平臺結構安全評估技術研究[D].中國海洋大學，2013.

作者：胥丹 單位：法利嘉航檢驗技術