可再生能源海上风电是实现欧洲“碳中和”目标和帮助应对气候变化的关键。随着新风电场开发步伐的日益增速，越来越多的人们开始寻求在更深的水域安装设备，以释放欧洲水域的全部市场潜力。

而就这些深水设施而言，其基础结构正在从传统的单桩结构向导管架式格子结构转变，它们的设计借鉴的是石油和天然气行业的做法。这些结构比单桩包含更多的焊接点，每个导管架的总焊缝长度超过1 km。焊缝的质量对于确保结构的长期完整性至关重要，特别是考虑到其恶劣的水下工作环境和复杂的疲劳载荷条件。

图1  Innerspec公司操作人员进行焊接检测和无损检测

焊接检测和无损检测

Innerspec公司是一家无损检测 (NDT)解决方案提供商，主要应用自身的专利技术产品。他们的产品包括用于制造工厂的集成系统，以及用于现场应用的便携式解决方案。Innerspec 公司在20世纪90年代中期开创了商用电磁声传感器（EMAT），成为该技术的全球领导者，在全球安装了数百个这样的系统。最近，Innerspec公司在他们的产品组合中增加了其他技术产品，旨在服务于他们的客户，满足客户各种严苛的无损检测需求。除此之外，Innerspec 公司还投资了Creaform形创公司的用于检测腐蚀和机械损伤的无损检测3D扫描技术解决方案，即两台便携式3D扫描仪Go!SCAN 3D和管道完整性评估软件 Pipecheck。

最近，Innerpsec公司参与了一个项目，其任务是在海上风电导管架的焊接工作完成后提供质量控制（QC）。这里的质量控制是指焊接检测任务。无损检测方法用于确保相应的焊接工艺已经得到执行，并且还用于验证分包商提供的无损检测的准确程度。对于这个项目，Innerspec公司派遣了在焊接检测和无损检测方面拥有丰富经验的人员。

根据工程师的说法，在进行分析之前，需要确定公司正在处理什么样的缺陷，以及项目中所涉问题的规模大小。

主要活动和项目步骤如下：

• 与SPR人员一起设计和预鉴定校准块

• 制定无损检测程序，包括相控阵超声、ToFD、ACFM以及使用Creaform 形创公司的3D无损检测技术产品进行可视化检测

• 相控阵超声无损检测多方求证、见证、培训以及就PAUT的执行咨询其他各方

• 飞行时间衍射无损检测多方求证、见证、培训以及就ToFD的执行咨询其他各方

• ACFM/ECA无损检测多方求证，并与分包商渗透检测或磁性检测结果进行比较

• 使用 Creaform 形创公司的3D扫描仪和Pipecheck软件进行几何和尺寸评估（可视化焊接检测）

• 就被测焊接件编写全面的日报（包括根据多方求证的初期计划或预期百分比编写进度报告）

• 每周图表汇报，显示每种焊接类型、焊接工艺、车间和焊工的缺陷率

• 每两周提交一次项目分析报告，包括提案、结论和解决任何工艺问题的建议

图2  VXelements 3D测量软件平台中的焊接管道扫描数据

先进无损检测产品的优势

在使用Creaform形创公司的无损检测技术和设备之前，Innerspec公司使用的是焊接专用量具和相机进行可视化焊接检测。对于表面断裂缺陷，采用磁粉和液体渗透等常规的无损检测方法。主要问题是，这些方法并不提供精度。它们过于依赖操作人员的技能水平，并且不提供数字化文档供第三方工程师进行进一步的分析。使用该方法就会影响无损检测的质量，如果对质量有非常严格的要求，生产力就会降低，从而增加成本。

通过应用先进的无损检测技术和设备，如Creaform形创公司所提供的技术产品，生产力可以得到显著提高，而且数据可以用于其他目的，如有限元分析（FEA）和断裂力学计算。在常规检查中，其精度是传统的无损检测技术无法比拟的。事实证明，如果受训的操作人员正确使用该技术产品，生产力可以提高5倍，成本可以降低至少40%。因此，这为公司强化了竞争优势，使其在市场上享誉盛名。

Creaform形创公司的技术产品对于上述项目来说是一个理想的选择。事实证明，在提供焊接角度、焊缝测量数据和管道尺寸方面，它是无可比拟的。通过使用这项技术，Innerspec公司还能够提供额外的数据，甚至是当焊接件置于海底无法再对它进行测量时。它为用户进一步检测建立了基准，从而更直观地比较腐蚀或损坏情况。

改进优化Innerspec公司的实践和流程

焊接工程师提高了他们的生产力，现在可以撰写更全面的质量报告。他们很少暴露在现场危险的环境中，因此生产设施可以像往常那样正常运行，不会因检测工作而产生延误。由于焊接工程师的参与和应用先进的无损检测方法，任何人都没有向客户报告过任何问题。

主要合作客户发现，无论他们身在何处，基本上都能即时获取检测结果。这是由于所有生成的报告和文件都上传到服务器上，客户和Creaform形创公司的工程师可以在同一时间查看结果。另外，数字化扫描模型相当逼真，每个人只要看一下数据，就能轻松理解书面报告的内容。