海上石油鉆井平臺(tái)的腐蝕監(jiān)控和缺陷探測(cè)方面的進(jìn)步與發(fā)展

來(lái)源：儀景通光學(xué)科技（上海）有限公司 2025年05月26日 15:20

在討論海上石油鉆井平臺(tái)的腐蝕問(wèn)題時(shí)，總會(huì)關(guān)注到海洋鉆井隔水管區(qū)域。海洋鉆井隔水管將海底管線或油井與平臺(tái)上面的處理設(shè)備連接起來(lái)。隔水管處于浪濺區(qū)（靠近海平面）的部分永遠(yuǎn)處于時(shí)而潮濕，時(shí)而干燥的狀態(tài)。

隔水管保護(hù)涂層下的缺陷，在這種潮濕和干燥交替影響的情況下，會(huì)發(fā)展成腐蝕缺陷。腐蝕問(wèn)題一直困擾著鉆井平臺(tái)的管理人員，因?yàn)楦g會(huì)降低管壁厚度，并破壞隔水管結(jié)構(gòu)的完整性。對(duì)老化的隔水管剩余使用壽命的評(píng)估，通常依賴(lài)于利用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)所進(jìn)行的腐蝕監(jiān)控?？梢允褂枚喾N無(wú)損檢測(cè)方式對(duì)海洋鉆井平臺(tái)隔水管的腐蝕情況進(jìn)行檢測(cè)，但是常規(guī)超聲檢測(cè) （UT）通常被認(rèn)為是操作非常方便、性?xún)r(jià)比非常高的方式。

Advancements in Offshore Corrosion Monitoring and Flaw Detection

操作理論

有兩種使用常規(guī)超聲技術(shù)的主要腐蝕檢測(cè)方式。

第一種是點(diǎn)測(cè)量方式。點(diǎn)測(cè)量方式使用的儀器如Evident的39DL PLUS超聲測(cè)厚儀。點(diǎn)測(cè)量方式以一種確定的模式進(jìn)行精準(zhǔn)的厚度測(cè)量，并定期重復(fù)這種檢測(cè)操作，以監(jiān)控壁厚的變化情況。這種方式對(duì)于定期監(jiān)控腐蝕區(qū)域及精準(zhǔn)測(cè)量離散缺陷的操作來(lái)說(shuō)，非常有效，但是不太適于辨識(shí)腐蝕缺陷周邊的區(qū)域、由腐蝕引起的裂紋，或由其它因素引起的缺陷。

第二種方式使用諸如EPOCH 650超聲探傷儀的儀器掃查可疑的腐蝕工件，以探測(cè)到點(diǎn)蝕以及因腐蝕而引起的裂紋，并對(duì)探測(cè)到的缺陷進(jìn)行長(zhǎng)度測(cè)量和特性評(píng)價(jià)。與第一種方式相比，這種技術(shù)更適于發(fā)現(xiàn)和定量離散的缺陷，而對(duì)于在定期的腐蝕監(jiān)控中進(jìn)行高精度厚度測(cè)量的操作來(lái)說(shuō)，效果不是很好。

裝有腐蝕軟件的EPOCH 6LT探傷儀可以根據(jù)用戶(hù)希望使用的腐蝕檢測(cè)方式，在測(cè)厚測(cè)量算法（腐蝕模式）和探傷測(cè)量算法（探傷模式）之間進(jìn)行切換。常規(guī)探傷儀一般使用邊沿或峰值閘門(mén)探測(cè)模式：使用邊沿閘門(mén)探測(cè)模式時(shí)，儀器記錄的是基于回波邊沿穿出閘門(mén)的位置而獲得的厚度測(cè)量值，使用峰值閘門(mén)探測(cè)模式時(shí)，儀器記錄的是基于閘門(mén)內(nèi)回波的峰值位置而獲得的厚度測(cè)量值。邊沿探測(cè)的準(zhǔn)確性會(huì)受到回波波幅和工件表面條件的影響，而峰值探測(cè)則對(duì)較小的點(diǎn)蝕不太敏感。

EPOCH 6LT探傷儀的新型腐蝕軟件使用了零位穿出測(cè)量算法。這種測(cè)量算法一般是腐蝕測(cè)厚儀在腐蝕模式下使用的算法。這種測(cè)量算法從超出探測(cè)閾值的第一個(gè)信號(hào)的零位穿出點(diǎn)開(kāi)始測(cè)量，對(duì)耦合效果和波幅波動(dòng)的敏感性更小，從而有助于確保獲得精準(zhǔn)度更高的厚度測(cè)量值。由于EPOCH 6LT探傷儀兼收并容了精準(zhǔn)測(cè)厚儀和探傷儀的主要功能，NDT檢測(cè)人員可以使用這臺(tái)儀器進(jìn)行多種常規(guī)UT腐蝕檢測(cè)。檢測(cè)人員在擦凈工件的表面后，可以在探傷模式下探測(cè)到點(diǎn)蝕并定量缺陷，然后再切換到腐蝕模式，對(duì)工件的剩余壁厚進(jìn)行可靠、準(zhǔn)確的測(cè)量。

EPOCH 6LT腐蝕軟件具有以下特性：自動(dòng)探頭識(shí)別、零位偏移補(bǔ)償、雙晶探頭的V聲程校正、自動(dòng)增益控制、測(cè)厚儀的測(cè)量算法，以及用于保存厚度讀數(shù)的以色彩區(qū)分腐蝕程度的柵格視圖。

設(shè)備

海上石油鉆井平臺(tái)的檢測(cè)為NDT檢測(cè)人員及他們的設(shè)備提出了挑戰(zhàn)。檢測(cè)會(huì)受到惡劣天氣條件的影響，檢測(cè)人員經(jīng)常需要借助繩索進(jìn)行攀爬才能到達(dá)所需檢測(cè)的區(qū)域，有時(shí)還要懸空在海面之上完成檢測(cè)。對(duì)于需要借助繩索攀爬才能完成的海上檢測(cè)，儀器的大小和重量都是要考慮的關(guān)鍵因素。EPOCH 6LT便攜式超聲探傷儀特別適用于海上腐蝕檢測(cè)。這款儀器的設(shè)計(jì)符合嚴(yán)格的環(huán)境評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到了IP65/67侵入保護(hù)（IP）評(píng)級(jí)的要求，并通過(guò)了墜落測(cè)試，可以在海上平臺(tái)這種艱苦的環(huán)境中正常地進(jìn)行檢測(cè)。

EPOCH 6LT儀器的重量低于2磅，裝載了腐蝕軟件后，就可以兼有常規(guī)探傷儀和腐蝕測(cè)厚儀的功能。這些技術(shù)優(yōu)勢(shì)可使無(wú)損檢測(cè)人員對(duì)探傷儀的可靠性和可用性充滿(mǎn)信心，即使在具有挑戰(zhàn)性的海上環(huán)境中進(jìn)行檢測(cè)，也會(huì)信心十足地完成任務(wù)。

檢測(cè)程序

激活并啟用了EPOCH 6LT儀器的腐蝕軟件后，首先要在腐蝕和探傷兩種模式下，根據(jù)所測(cè)材料、檢測(cè)范圍和一般靈敏度，對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。在將兼容的Evident雙晶探頭插入到儀器時(shí)，儀器會(huì)為所連接的探頭自動(dòng)優(yōu)化脈沖發(fā)生器和接收器的設(shè)置。

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在腐蝕模式和探傷模式下完成了兩點(diǎn)深度校準(zhǔn)后，用戶(hù)就可以啟用柵格視圖，選擇顏色，并根據(jù)檢測(cè)要求設(shè)置厚度范圍的上限和下限了。

柵格視圖功能用于在腐蝕模式下，使用點(diǎn)測(cè)量方式時(shí)，記錄精準(zhǔn)的厚度測(cè)量值，并作為視覺(jué)輔助工具對(duì)腐蝕情況進(jìn)行監(jiān)控。

為即將進(jìn)行的檢測(cè)校準(zhǔn)好儀器之后，選擇探傷模式，并將探頭耦合到被檢材料上沒(méi)有腐蝕的區(qū)域，以確定底面的深度。探測(cè)到底面回波后，就可以掃查工件了，同時(shí)要監(jiān)控A掃描，以發(fā)現(xiàn)底面厚度的變化，或者觀察到出現(xiàn)在底面信號(hào)前面的回波，這種回波表明可能存在著裂紋、點(diǎn)蝕或腐蝕缺陷。

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在發(fā)現(xiàn)了潛在的缺陷時(shí)，切換到腐蝕模式，對(duì)工件的剩余厚度進(jìn)行測(cè)量。如果啟用了柵格視圖，保存到柵格中的厚度讀數(shù)將基于所確定的厚度范圍的上限和下限，顯示不同的背景顏色。

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全新的腐蝕軟件獲得了很大的進(jìn)步與完善，可使操作人員更好地完成腐蝕檢測(cè)。帶有腐蝕軟件的EPOCH 6LT探傷儀可為用戶(hù)提供腐蝕測(cè)厚儀和探傷儀的主要功能，因此可以更精準(zhǔn)、更有效地完成腐蝕檢測(cè)。

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