工程质量，百年大计。面对诸多大大小小的各类油建施工工程，如何避免豆腐渣、伪劣和质量不合格工程的出现，正在成为油田开发企业一项重要的工作课题。

超声波探伤技术

超声波探伤技术的检测原理是由超声波发生器发出的超声波，通过由水晶、钛酸钡等电压元件构成的换能器（即超声波探头），以纵波、横波、表面波或板波中任何一种形式发射到被检验物上，并在其中传播过程中遇到质量缺陷，将有部分超声波被缺陷反射回来（这就是通常所说的回波）并被探头接收。超声波探伤技术就是根据回波的返回时间和强度，来判断缺陷在零部件或结构中的深度及相对大小，进而实现超声波探伤的目的。

其主要检测对象为油气管道环向对接焊缝。检测范围为焊缝及热影响区。检测工作内容涉及检测焊缝及热影响区中有无缺陷，确定缺陷位置和缺陷尺寸，最后对缺陷进行评级。超声波探伤技术是工程施工质量检验、控制的一种有效手段，具有检验速度快、成本低、对面状缺陷敏感、仪器轻便、对环境无污染、不需要特殊安全防护措施等优点，在保证施工材料和工程质量的安全、可靠方面起到十分重要的质量保障作用。

金属腐蚀控制和防腐技术

金属腐蚀是指金属与环境间的物理化学的相互作用，造成金属性能的改变，导致金属、环境或由其构成的一部分技术体系功能的损坏。设计、施工、管理是控制腐蚀的三个重要环节。其中包括合理的设计，正确选用金属材料，改变腐蚀环境，采用耐腐蚀性覆盖层，电化学保护以及采用耐腐蚀非金属材料代替金属材料等技术措施。

耐腐蚀性覆盖层是采用渤海湾有耐腐蚀性能的金属或非金属材料覆盖在金属表面，使介质与金属基本隔离，是一种最广泛使用的防腐蚀方法。覆盖层分金属覆盖层和非金属覆盖层两大类。金属覆盖层的施工方法有：电镀、喷镀、化学镀、热浸镀、热扩散渗镀等。复合钢板和金属衬里也可以包括在内。这种覆盖层只起到隔离作用，其完整性极为重要。一旦局部破坏后露出基体金属，则形成小阳极和大阴极，此时覆盖层不但不能保护基体金属，反而引起严重的局部腐蚀。

非金属覆盖层是采用耐腐蚀的非金属材料涂覆或粘在基体金属表面上。其防腐作用主要是靠隔离效应。涂覆层特别是油漆层的应用最为广泛，因为它的价格相对较低，施工简便，要选择的种类也比较多，因此发展很快。衬里是将橡胶、塑料、玻璃钢、耐腐蚀陶瓷、铸石等板料衬砌在金属表面。非金属衬里一般均有良好的防腐蚀效果。

超声波测厚技术

超声波测厚仪是根据超声波脉冲反射原理来进行厚度测量的，当探头发射的超声波脉冲通过被测物体到达材料分界面时，脉冲被反射回探头，通过精确测量超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度，进而实现测量工件厚度的目的。凡能使超声波以一恒定速度在其内部传播的各种材料均可采用此原理测量。按此原理设计的测厚仪可对各种板材和各种加工零件作精确测量，也可以对生产设备中各种管道和压力容器进行监测，监测它们在使用过程中受腐蚀后的减薄程度。超声波测厚技术可对多种形态的零件及结构物的缺陷和厚度在非破坏的情况下进行精密测量，在设备定期腐蚀检测中得到广泛应用。

影响超声波测厚仪测量示值的主要因素有：

1.工件表面粗糙度过大，造成探头与接触面耦合效果差，反射回波低，甚至无法接收到回波信号。对于表面锈蚀，耦合效果极差的在役设备、管道等可通过砂、磨、挫等方法对表面进行处理，降低粗糙度，同时也可以将氧化物及油漆层去掉，露出金属光泽，使探头与被检物通过耦合剂能达到很好的耦合效果。

2.工件曲率半径太小，尤其是小径管测厚时，因常用探头表面为平面，与曲面接触为点接触或线接触，声强透射率低（耦合不好）。可选用小管径专用探头（6mm )，能较精确的测量管道等曲面材料。

3.检测面与底面不平行，声波遇到底面产生散射，探头无法接受到底波信号。

4.铸件、奥氏体钢因组织不均匀或晶粒粗大，超声波在其中穿过时产生严重的散射衰减，被散射的超声波沿着复杂的路径传播，有可能使回波湮没，造成不显示。可选用频率较低的粗晶专用探头（2.5MHz）。

5.探头接触面有一定磨损。常用测厚探头表面为丙烯树脂，长期使用会使其表面粗糙度增加，导致灵敏度下降，从而造成显示不正确。可选用500#砂纸打磨，使其平滑并保证平行度。如仍不稳定，则考虑更换探头。

6.被测物背面有大量腐蚀坑。由于被测物另一面有锈斑、腐蚀凹坑，造成声波衰减，导致读数无规则变化，在极端情况下甚至无读数。

7.被测物体（如管道）内有沉积物，当沉积物与工件声阻抗相差不大时 ，测厚仪显示值为壁厚加沉积物厚度。

8.当材料内部存在缺陷（如夹杂、夹层等）时，显示值约为公称厚度的70%，此时可用超声波探伤仪进一步进行缺陷检测。

9.温度的影响。一般固体材料中的声速随其温度升高而降低，有试验数据表明，热态材料每增加100℃，声速下降1%。对于高温在役设备常常碰到这种情况。应选用高温专用探头（300℃～600℃），切勿使用普通探头。

10.层叠材料、复合（非均质）材料。要测量未经耦合的层叠材料 ，因超声波无法穿透未经耦合的空间，而且不能在复合（非均质）材料中匀速传播。对于由多层材料包扎制成的设备（像尿素高压设备），测厚时要特别注意，测厚仪的示值仅表示与探头接触的那层材料厚度。

11.耦合剂的影响。耦合剂是用来排除探头和被测物体之间的空气，使超声波能有效地穿入工件达到检测目的。如果选择种类或使用方法不当，将造成误差或耦合标志闪烁，无法测量。因根据使用情况选择合适的种类，当使用在光滑材料表面时，可以使用低粘度的耦合剂；当使用在粗糙表面、垂直表面及顶表面时，应使用粘度高的耦合剂。高温工件应选用高温耦合剂。其次，耦合剂应适量使用，涂抹均匀，一般应将耦合剂涂在被测材料的表面，但当测量温度较高时，耦合剂应涂在探头上。

12.声速选择错误。测量工件前，根据材料种类预置其声速或根据标准块反测出声速。当用一种材料校正仪器后（常用试块为钢）又去测量另一种材料时，将产生错误的结果。要求在测量前一定要正确识别材料，选择合适声速。

13.应力的影响。在役设备、管道大部分有应力存在，固体材料的应力状况对声速有一定的影响，当应力方向与传播方向一致时，若应力为压应力，则应力作用使工件弹性增加，声速加快；反之，若应力为拉应力，则声速减慢。当应力与波的传播方向不一至时，波动过程中质点振动轨迹受应力干扰，波的传播方向产生偏离。根据资料表明，一般应力增加，声速缓慢增加。

14.金属表面氧化物或油漆覆盖层的影响。金属表面产生的致密氧化物或油漆防腐层，虽与基体材料结合紧密，无名显界面，但声速在两种物质中的传播速度是不同的，从而造成误差，且随覆盖物厚度不同，误差大小也不同。

水平仪水平检测技术

为检验设备安装是否存在偏差，水平仪是一种以水准器作为测量和读数元件，用于测量小倾角的量具，也是一种一种测量小角度的常用的量具。水平仪主要应用于检验各种类型设备导轨的直线度和设备安装的水平位置、垂直位置。它也能应用于小角度的测量和带有V型槽的工作面，还可测量圆柱工件的安装平行度，以及安装的水平位置和垂直位置。在工程施工过程中，主要用于测量相对于水平位置的倾斜角、设备导轨的平面度和直线度、设备安装的水平位置和垂直位置等。按水平仪的外形不同可分为：框式水平仪和尺式水平仪两种；按水准器的固定方式又可分为：可调式水平仪和不可调式水平仪。

目前水平仪主要有气泡水平仪、电子水平仪、磁性水平仪 、激光水平仪 、方框水平仪、框式水平仪、合像水平仪 、二维电子水平仪、条式水平仪 、多功能角度水平仪、光学合相水平仪等种类。

陀螺经纬仪方位检测技术

利用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间，绕正交于自转轴的一个或二个轴的角运动检测装置。利用其他原理制成的角运动检测装置起同样功能的也称陀螺仪。其工作原理是高速旋转的物体的旋转轴，对于改变其方向的外力作用有趋向于铅直方向的倾向。而且，旋转物体在横向倾斜时，重力会向增加倾斜的方向作用，而轴则向垂直方向运动，就产生了摇头的运动，即岁差运动。当陀螺经纬仪的陀螺旋转轴以水平轴旋转时，由于地球的旋转而受到铅直方向旋转力，陀螺的旋转体向水平面内的子午线方向产生岁差运动。当轴平行于子午线而静止时可加以应用。

陀螺经纬仪的陀螺装置由陀螺部分和电源部分组成。此陀螺装置与全站仪结合而成。陀螺本体在装置内用丝线吊起使旋转轴处于水平。当陀螺旋转时，由于地球的自转，旋转轴在水平面内以真北为中心产生缓慢的岁差运动。旋转轴的方向由装置外的目镜可以进行观测，陀螺指针的振动中心方向指向真北。利用陀螺经纬仪的真北测定方法有“追尾测定”和“时间测定”等。追尾测定（反转法）：利用全站仪的水平微动螺丝对陀螺经纬仪显示岁差运动的刻度盘进行追尾。在震动方向反转的点上（此时运动停止）读取水平角。如此继续测定之，求得其平均震动的中心角。用此方法进行20分钟的观测可以求得+/-0。5分的真北方向。时间测定（通过法）：用追尾测定观测真北方向后，陀螺经纬仪指向了真北方向，其指针由于岁差运动而左右摆动。用全站仪的水平微动螺丝对指针的摆动进行追尾，当指针通过0点时反复记录水平角，可以提高时间测定的精度，并以+/-20秒的精度求得真北方向。

陀螺经纬仪主要用于隧道中心线测量、通视障碍时的方向角获取和日影计算所需的真北测定等方面。其优点是可以得到绝对高精度的方位基准，而且可减少耗费很高的检测作业（检查点最少），是一种效率很高的中心线测量方法。对天气的依赖少、云的多少无关、无须复杂的天文计算、在现场可以得到任意测线的方向角而容易计算闭合差。可以获得不受天气、时间影响的真北测量等。它具有体积小、重量轻、适合于对安装空间和重量要求苛刻的场合、低成本、高可靠性、内部无转动部件、全固态装置、抗大过载冲击、工作寿命长、低功耗、大量程、易于数字化智能化、可数字输出、温度自动补偿、零位自动校正等特点。

目前陀螺经纬仪的种类主要有：根据框架的数目和支承的形式以及附件的性质决定陀螺仪的类型有三自由度陀螺仪（具有内、外两个框架，使转子自转轴具有两个转动自由度。在没有任何力矩装置时，它就是一个自由陀螺仪）和二自由度陀螺仪（只有一个框架，使转子自转轴具有一个转动自由度）两种。根据二自由度陀螺仪中所使用的反作用力矩的性质，可以把这种陀螺仪分成三种类型：即速率陀螺仪（它使用的反作力矩是弹性力矩）、积分陀螺仪（它使用的反作用力矩是阻尼力矩）和无约束陀螺（它仅有惯性反作用力矩）。此外，除了机、电框架式陀螺仪以外，还出现了某些新型陀螺仪，如静电式自由转子陀螺仪，挠性陀螺仪，激光陀螺仪等。