（上海材料研究所，上海200437）

隨著國(guó)際海洋油氣的開(kāi)發(fā)不斷向深海推進(jìn)，我國(guó)海洋工程裝備制造業(yè)迎來(lái)了重大的發(fā)展機(jī)遇。隨著“海洋石油981”、“荔灣3－1”等重大項(xiàng)目的運(yùn)行，我國(guó)在海洋工程裝備制造能力上得到了全面提升，擁有了較為完備的海洋工程裝備配套產(chǎn)業(yè)。雖然我國(guó)在海洋工程裝備制造業(yè)實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展，但與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比，尚沒(méi)有自己的海洋工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。為此，建立全面科學(xué)的海洋工程裝備標(biāo)準(zhǔn)體系對(duì)于我國(guó)實(shí)現(xiàn)海洋強(qiáng)國(guó)有重大而深遠(yuǎn)的意義，專門(mén)服務(wù)于海洋工程裝備制造的無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)體系對(duì)國(guó)家海洋戰(zhàn)略的實(shí)施具有毋庸置疑的先導(dǎo)性和重要性。

1 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在海洋工程領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀

無(wú)損檢測(cè)在海洋工程裝備設(shè)計(jì)、加工制造、成品檢驗(yàn)及在役檢測(cè)各階段起著不可忽略的作用。在設(shè)計(jì)研制階段，可以通過(guò)無(wú)損檢測(cè)來(lái)確定設(shè)計(jì)思路，在加工制造前可對(duì)各種原材料進(jìn)行檢測(cè)，確保材料的可靠性；在加工制造階段，檢測(cè)產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量，用以提出各道工序中的不合格產(chǎn)品并改進(jìn)制造工藝；在成品驗(yàn)收及在役檢測(cè)階段，無(wú)損檢測(cè)可以對(duì)產(chǎn)品做出質(zhì)量鑒定，提高裝備在服役過(guò)程中的可靠性［1－2]。

海洋工程裝備的無(wú)損檢測(cè)［3]內(nèi)容主要為結(jié)構(gòu)完整性檢驗(yàn)、焊縫的無(wú)損檢測(cè)等，常用的檢測(cè)方法有超聲檢測(cè)（UT）、磁粉檢測(cè)（MT）、滲透檢測(cè)（PT）、射線檢測(cè)（RT）、渦流檢測(cè)（ET）。超聲檢測(cè)具有檢測(cè)靈敏度高、穿透力強(qiáng)、費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，能很好地檢測(cè)出構(gòu)件內(nèi)部缺陷。磁粉檢測(cè)具有顯示缺陷直觀、靈敏度高、檢測(cè)速度快等優(yōu)點(diǎn)，主要用于鐵磁性材料表面及近表面缺陷檢測(cè)。滲透檢測(cè)具有靈敏度高、顯示直觀、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，但只能確定缺陷的表面分布狀態(tài)，難以確定缺陷的實(shí)際深度。射線檢測(cè)適用于各種材料的內(nèi)部缺陷檢測(cè)，X射線實(shí)時(shí)成像直觀，但對(duì)面狀缺陷不敏感，對(duì)人體有害，射線源昂貴，防護(hù)成本更高。渦流檢測(cè)可進(jìn)行高速檢測(cè)，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，但不適用于形狀復(fù)雜的零件，且只能檢測(cè)導(dǎo)電材料的表面和近表面缺陷。

海洋工程裝備大多采用高強(qiáng)度鋼材，由于高強(qiáng)度鋼材本身的焊接性較差，加上裝備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在苛刻的海洋環(huán)境中受到不同程度的氯鹽腐蝕、微生物污損、摩擦磨損、壓裂等問(wèn)題，使其在服役過(guò)程中的質(zhì)量降低，嚴(yán)重制約了海洋工程裝備的性能和使用壽命。此外，隨著材料強(qiáng)度及厚度的增加，焊接難度系數(shù)相應(yīng)提高，各種缺陷出現(xiàn)的幾率也會(huì)相應(yīng)增加，甚至出現(xiàn)冷裂紋、熱裂紋、延遲裂紋等缺陷，這對(duì)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)提出了更高的要求。因此，海洋工程裝備無(wú)損檢測(cè)技術(shù)發(fā)展對(duì)保證海洋工程裝備工作效率和可靠性更加重要。

2 國(guó)內(nèi)外海洋工程領(lǐng)域無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

2.1 國(guó)外無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

與無(wú)損檢測(cè)有關(guān)的主要國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)［4－6]如表1所示。

表1 無(wú)損檢測(cè)主要國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)名稱

目前，海洋工程項(xiàng)目根據(jù)入級(jí)船級(jí)社的不同以及船東的要求不同而不同。目前涉及海洋工程制造最大的兩家船級(jí)社為挪威船級(jí)社（DNV）和美國(guó)船級(jí)社（ABS）。對(duì)于DNV船級(jí)社來(lái)講一般選用DNV－OS－C401《海洋工程組裝和試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》，DNVOS－D101《海洋和機(jī)械設(shè)備系統(tǒng)》及 DNV－OS－E101《鉆井設(shè)備》標(biāo)準(zhǔn)。例如：根據(jù)DNV－OS－C401標(biāo)準(zhǔn)的要求，驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行ISO 5817標(biāo)準(zhǔn)《焊接，鋼，鎳，鈦熔焊接頭及其合金（束焊除外），缺陷的質(zhì)量等級(jí)》以及與ISO 5817標(biāo)準(zhǔn)配套的EN ISO 11666《焊縫無(wú)損檢測(cè) 超聲波檢驗(yàn)合格標(biāo)準(zhǔn)》、EN ISO 10675－1《焊縫的無(wú)損檢測(cè)X射線照相檢驗(yàn)的認(rèn)可等級(jí)鋼、鐵、鈦及其合金》、EN ISO 23278《焊接無(wú)損測(cè)試焊接的磁性顆粒測(cè)試 驗(yàn)收水平》、EN ISO 23277《焊縫的無(wú)損檢驗(yàn) 焊縫的穿透試驗(yàn) 驗(yàn)收等級(jí)》等相應(yīng)的歐洲/國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于ABS船級(jí)社則會(huì)選用美國(guó)焊接學(xué)會(huì)（AWS）標(biāo)準(zhǔn)，而對(duì)一些有特殊要求的部位如樁腿、克令吊及鉆井平臺(tái)的井架等重要的強(qiáng)受力部位的超聲波檢測(cè)，船東則會(huì)提出選用美國(guó)石油學(xué)會(huì)（API）標(biāo)準(zhǔn)，而船體部分則采用ABS標(biāo)準(zhǔn)，一些工藝管道和動(dòng)力管道則使用美國(guó)機(jī)械工程師學(xué)會(huì)（ASME）標(biāo)準(zhǔn)以及美國(guó)石油學(xué)會(huì)（API）標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 我國(guó)無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

我國(guó)自20世紀(jì)70年代開(kāi)展海洋工程裝備設(shè)計(jì)建造標(biāo)準(zhǔn)化工作以來(lái)，在強(qiáng)化標(biāo)準(zhǔn)的宣傳貫徹，完善標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)督執(zhí)行等方面取得了較大的進(jìn)展，但是對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范統(tǒng)一和體系構(gòu)建方面還一直比較薄弱。目前，我國(guó)海洋工程項(xiàng)目一般選用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ISO）和美國(guó)材料與試驗(yàn)學(xué)會(huì)（ASTM）標(biāo)準(zhǔn)。例如：船體結(jié)構(gòu)（包括管系）采用射線檢測(cè)時(shí)，其無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)一般采用EN ISO 10675－1；超聲檢測(cè)時(shí)采用標(biāo)準(zhǔn)EN ISO 11666；磁粉檢測(cè)時(shí)采用標(biāo)準(zhǔn)EN ISO 23278；滲透檢測(cè)時(shí)采用標(biāo)準(zhǔn)EN ISO 23277。鋼結(jié)構(gòu)焊縫超聲檢測(cè)是船舶及海工裝備的主要無(wú)損檢測(cè)手段之一。我國(guó)目前的焊縫超聲檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)主要還停留在傳統(tǒng)方法上［7]，現(xiàn)行有效的焊縫超聲檢測(cè)國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

數(shù)年來(lái)，中國(guó)船級(jí)社（CCS）一直積極關(guān)注并組織國(guó)內(nèi)相關(guān)單位一起研究并參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的討論、細(xì)化標(biāo)準(zhǔn)的研究工作和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定，并在此基礎(chǔ)上編制各類符合我國(guó)海況條件及要求的船舶入級(jí)規(guī)范，如：《船舶焊接檢驗(yàn)指南》、《原有游船貨油艙耐腐蝕鋼材檢驗(yàn)指南》、《材料與焊接規(guī)范》，對(duì)船舶結(jié)構(gòu)可以接受的各種無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和相對(duì)于不同重要性結(jié)構(gòu)的驗(yàn)收等級(jí)等相關(guān)內(nèi)容做出了明確規(guī)定。

表2 現(xiàn)行有效的焊縫超聲檢測(cè)國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

我國(guó)現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)體系和標(biāo)準(zhǔn)化管理體制已不能適應(yīng)發(fā)展需要，甚至在一定程度上影響了海洋工程裝備制造的可靠性。為了進(jìn)一步縮短我國(guó)海洋工程裝備標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)之間的差距，中國(guó)船級(jí)社于2015年起積極開(kāi)展海洋工程規(guī)范體系的研究工作，通過(guò)全方面梳理和研究海洋工程裝備相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系以及對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，為科學(xué)建立和完善新的海洋工程裝備體系提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)和依據(jù)。目前，通過(guò)專家組的討論和交流，已初步形成了海洋工程標(biāo)準(zhǔn)體系框架。

2.3 我國(guó)無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)外的差距

現(xiàn)階段，我國(guó)采用的無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)外還存在著較大的差距。標(biāo)準(zhǔn)化是為了在一定范圍內(nèi)獲得最佳秩序，以促進(jìn)最佳的共同效益為目的。簡(jiǎn)而言之，標(biāo)準(zhǔn)化的目的就是為了達(dá)到低耗、高效、方便、統(tǒng)一，其中，統(tǒng)一更是標(biāo)準(zhǔn)化的最基本訴求。國(guó)外海洋工程領(lǐng)域無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容是基礎(chǔ)類，重在統(tǒng)一術(shù)語(yǔ)、試驗(yàn)方法、評(píng)定手段，使各方提供的數(shù)據(jù)具有可比性和通用性。我國(guó)現(xiàn)行的海洋工程領(lǐng)域無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)體系以原料、工藝、產(chǎn)品種類為分類依據(jù)，規(guī)定得較具體、詳細(xì)，但過(guò)于細(xì)化，導(dǎo)致海洋工程領(lǐng)域無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)水平不高、標(biāo)準(zhǔn)交叉重復(fù)矛盾、標(biāo)準(zhǔn)更新速度緩慢。

3 我國(guó)海洋工程領(lǐng)域無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展建議

3.1 提高國(guó)內(nèi)無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)水平

提高我國(guó)無(wú)損檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)化水平，就是要在標(biāo)準(zhǔn)之間實(shí)現(xiàn)觀念統(tǒng)一、術(shù)語(yǔ)統(tǒng)一、方法統(tǒng)一。具體的做法就是要加強(qiáng)相互引用，不應(yīng)摘抄或重新編寫(xiě)相似或相反的技術(shù)內(nèi)容，不應(yīng)單個(gè)標(biāo)準(zhǔn)自成體系。也就是說(shuō)，在任何兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中，不應(yīng)出現(xiàn)有相同或相反的內(nèi)容，或者這類內(nèi)容出現(xiàn)的越少，標(biāo)準(zhǔn)的水平也就越高。為此，我國(guó)需建立一個(gè)既具有國(guó)際先進(jìn)水平又符合我國(guó)海況條件及要求的標(biāo)準(zhǔn)體系。

3.2 加快無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)制定及更新速度

我國(guó)海洋工程領(lǐng)域在盡可能使用國(guó)內(nèi)無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，要不斷追蹤國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)和先進(jìn)的技術(shù)成果，及時(shí)研究、搜集各國(guó)技術(shù)限制法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以及行業(yè)協(xié)會(huì)的新行規(guī)，加快標(biāo)準(zhǔn)的更新速度。

3.3 加強(qiáng)無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)的信息化

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)領(lǐng)域的擴(kuò)大，數(shù)據(jù)集成的現(xiàn)代化和標(biāo)準(zhǔn)化是必然的趨勢(shì)。我國(guó)的無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)工作應(yīng)該適當(dāng)?shù)淖プ≠Y源共享這一信息社會(huì)的特征，適應(yīng)技術(shù)發(fā)展的速度和新技術(shù)領(lǐng)域的需求，加強(qiáng)無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)的信息化工作，提高無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的信息服務(wù)水平。

4 結(jié)語(yǔ)

由于巨大的海浪沖擊和嚴(yán)重的海水腐蝕等惡劣的工況條件，對(duì)海洋領(lǐng)域用構(gòu)件的質(zhì)量提出了較高的要求。無(wú)損檢測(cè)方法是評(píng)估質(zhì)量的重要手段，只有充分掌握海洋領(lǐng)域用構(gòu)件的基本結(jié)構(gòu)，選擇合適的無(wú)損檢測(cè)方法，建立合適的無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，才能有效地控制產(chǎn)品質(zhì)量，從而確保結(jié)構(gòu)的可靠性和安全性。因此，需要加快海洋領(lǐng)域無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的建立，著力改變目前標(biāo)準(zhǔn)體系亂、標(biāo)準(zhǔn)水平低的狀況，使我國(guó)無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)向國(guó)際靠攏，提高我國(guó)在無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域的水平。

［1]張曙光.無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在海洋工程中的應(yīng)用［J].無(wú)損檢測(cè)，2014，36（5）：69－72.

［2]張曙光.海洋工程無(wú)損檢測(cè)的特點(diǎn)分析［J].中國(guó)海洋平臺(tái)，2014，29（2）：1－3.

［3]夏紀(jì)真.無(wú)損檢測(cè)導(dǎo)論［M].廣州：中山大學(xué)出版社，2010：66－70.

［4]許金才.國(guó)內(nèi)外超聲檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于對(duì)比試塊聲學(xué)性能規(guī)定的比較［J].無(wú)損檢測(cè)，2014，36（8）：71－75.

［5]丁杰.關(guān)于GB/T 29712 焊縫超聲檢測(cè)驗(yàn)收等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的探討［J].無(wú)損檢測(cè)，2014，36（11）：66－69.

［6]任海清.薄壁鑄鋼件的超聲檢測(cè)［J].無(wú)損檢測(cè)，2014，36（8）：79－80.

［7]甘志云.海油工程項(xiàng)目中超聲波檢測(cè)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)與歐洲標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比［J].無(wú)損檢測(cè)，2014，36（4）：82－84.