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摘 要：海洋平台导管架结构TKY管节点以焊接技术为主，受负荷和外在冲击的影响，管节点焊缝是缺陷最易产生的部位。TKY管节点作为主要受力承载结构，其焊接质量直接决定着整个海洋平台的安全性能，目前主要采用超声波方法进行检测，但是存在较多检测难点，如反射波识别、定位困难，存在盲区，工作效率低等问题。
关键词：TKY管节点；超声波检测；缺陷定位
1 TKY管节点应用概述
TKY管节点应用较为广泛，其特点是杆件之间相互作用，整体性好，能够承受外力带来的不利影响，即使在个别杆件受损伤，也能自动调节内力，保持结构的整体安全。海上平台结构主要由结构管和工字钢组成，以结构管为主，结构管之间的焊缝，会形成各式管节点，结构型式主要有T型、K型和Y型三种。
海洋平台承受波浪等疲劳负荷的影响，船舶碰撞、地震等的冲击，可导致其产生疲劳破坏、腐蚀减薄与失稳等现象，管节点焊缝是缺陷最易产生的部位。海洋固定平台钢结构中， TKY管节点作为主要受力结构， 有很高的应力集中，其焊接质量决定平台的安全性能，对海洋平台的结构、油气生产及使用寿命的影响至关重要。
2 TKY管节点焊缝超声波检测
2.1 TKY UT检测人员资质认定
伴随海洋工程发展，海上结构件TKY管节点超声检测工作量增多。由于TKY管节点结构复杂的特点以及超声波检测实施困难的特殊性，检测人员须经专项的资格认定。目前DNV、ABS以及CCS等船级社均开展此项认定工作。培训内容包括基础知识、标准、工艺规程的编制以及实际操作等。参加取证人员须持有一定年限的UTⅡ级证书，近年来培训重点逐渐向实际操作靠拢，保障学员能够熟练地掌握操作技巧。
2.2 TKY管节点常规超声检测
TKY 管节点超声波检测中，缺陷定位技术最为常用的是作图解析法。应用万能取型规在TKY管状焊缝上取任意点处焊缝的主、支管之间的两面角及焊缝坡口宽度的形状，再利用取型规在纸上复制轨迹，根据主、支管的壁厚，按1：1补充完成焊缝结构图。在焊缝剖面图上，按照检测时缺陷定位参数，模拟超声波在工件上的声程，即可确定焊縫中反射体所在的水平位置及深度位置。
作图解析定位应注意取样时取型规要与焊缝垂直，否则会使定位误差增大。每个缺陷至少做一张剖面图，较长的缺陷应做多张。TKY型管状焊缝，主支管间两面角不同，支管曲率也随之改变，所以各点缺陷应在对应的剖面图上定位，否则会导致错检。取样后在复制、补图过程中，工件厚度尺寸应准确无误，根部间隙与实际组对应一致，否则会影响对根部缺陷性质的判断，导致误评。
里波反射法是近年来一种较为先进筒捷的新方法，它的基础仍是作图法，但其原理是找出声束穿透焊缝的声程范围与声程、探头所处位置三者之间的关系，用图表形式表现出来。它可以在实际探伤中省去大量的现场作图工作，只要读出反射波的声程及探头位置，即可判断该回波显示是否来自焊缝区域，从而判断是否属于缺陷并准确定位。
2.3 TKY UT检测遇到的困难
由于结构的特殊性，在TKY 管节点焊缝的超声波检测中，存在较多检测难点，如反射波识别困难，存在检测盲区，检测工作效率低等问题，其中最主要的难点是反射回波的定位问题。此外，人为干扰使得误差较大，人员综合素质在检测过程中占据主导地位，技术水平和敬业程度决定能否准确识别缺陷和反射波准确定位是否在焊缝当中。
3 TKY管节点焊缝超声波检测的新方法
超声波相控阵技术与传统超声波相比，具有灵敏度高、响应快、可靠灵活以及显示直观等特点。通过计算机辅能够建立管节点焊缝接头模型和确定相控阵声束，解决对管节点焊缝接头检测盲区以及缺陷定位难的问题。
以以色列SONOTRON NDT公司生产的ISONIC 2009超声相控阵成像检测仪为例。通过输入准确的主支管的外径、壁厚、夹角等结构工艺参数，选取合适的声束覆盖，生成截面图模块和缺陷定位评价模块。按照检测工艺和操作步骤，检测完成后的工艺软件可进行自动评定并生成缺陷深度、长度、幅度等信息。结合DAC曲线功能，对缺陷进行三向视图及3D视图显示，可以辅助评级并自动生成检测报告。
相控阵检测技术与传统超声波技术相比，优势明显，一组探头可激发不同晶片数，可以采用不同角度的声束来检测，达到焊缝全覆盖，具有多通道检测功能，可以进行准确的缺陷定量、定位，自动生成报告，提高了检测效率，减少人为因素对缺陷评判的误差影响。
4 结论
目前TKY 管节点焊缝的超声波检测仍以作图解析法为主，对检测人员的理论基础和现场经验要求较高，分析回波过程复杂，效率低，绘制偏差对缺陷定位结果影响大，甚至导致评判错误。超声波相控阵检测技术能够弥补扫查覆盖不全的缺点，灵敏度高，缺陷定位准确、直观，效率高，为TKY 管节点检测提供了新的可靠方法。
参考文献：
[1]程志虎.TKY管接点焊缝超声波探伤第一讲技术特征与影响因素[J].无损检测，1994（16）.