淺談對壓力管道組對錯邊量規(guī)定的認(rèn)識

【摘 要】壓力管道由于某些因素發(fā)生管口組對錯邊形成錯邊未焊透。隨著SY/T 4109-2005 《石油天然氣鋼質(zhì)管道無損檢測》標(biāo)準(zhǔn)的實施，錯邊未焊透已經(jīng)作為焊接缺陷納入射線檢測焊縫質(zhì)量等級評定?，F(xiàn)行的一些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中，對于錯邊量的規(guī)定各不相同，易導(dǎo)致焊縫合格率波動，返修率增加。筆者認(rèn)為應(yīng)以管道壁厚作為規(guī)定對口錯邊量的主要依據(jù)較為適宜，希望在修訂標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范時予以考慮。

【關(guān)鍵詞】組對錯邊量；根部未焊透；錯邊未焊透；質(zhì)量等級評定

【Abstract】Due to certain factors， the pressure pipe is not fully welded to the wrong side of the nozzle group. With the implementation of SY/T 4109-2005 "Non-Destructive Testing of Oil and Gas Steel Pipelines" standard， incomplete welding of the wrong side has been included as a welding defect in the quality assessment of the ray inspection weld. In some current standards and regulations， the regulations on the amount of wrong margins are different， and it is easy to cause fluctuations in the number of welding stitches and increase the rate of repairs. The author believes that it is appropriate to use the wall thickness of the pipeline as the main basis for specifying the amount of mis-alignment， and it is hoped that it will be taken into account when revising the standard.

【Key words】The amount of the group's right and wrong margins；The incomplete penetration of the root；The incomplete fusion of the wrong edge；Quality rating

1. 前言

（1）近幾年來，國內(nèi)管道運輸行業(yè)的蓬勃發(fā)展，有力的減輕了公路、鐵路和水路的運輸壓力。同時，鍛煉了一大批管道施工企業(yè)，使這些企業(yè)在管道施工技術(shù)水平、人員素質(zhì)、質(zhì)量水平，新技術(shù)的采用，新裝備的投用，都有了極大的提高。管道建設(shè)的焊接施工質(zhì)量對管道的安全運行具有重要影響。

（2）壓力管道安裝時常會發(fā)生對口錯邊這一現(xiàn)象。隨著錯邊量的增大，出現(xiàn)在根部的錯邊未焊透（IPD）也愈加嚴(yán)重。根部的錯邊未焊透，在X射線檢測時，底片上有一條較直的細(xì)線，其細(xì)線的長度比外壁錯邊長度稍短。管道焊縫中存在錯邊未焊透不但會降低焊接接頭的性能，易于在管道運行中產(chǎn)生應(yīng)力集中，甚至使管道早期失效，縮短管道的使用壽命。

2. 壓力管道對口錯邊量的規(guī)定及其分析

2.1 如何規(guī)定對口錯邊量？筆者認(rèn)為其主要的考慮因素有：（1）管道輸送介質(zhì)的類別及其性質(zhì)；（2）管道設(shè)計的工作壓力及溫度；（3）管材的直徑與壁厚；（4）管材的各項理化性能指標(biāo)。

2.2 在壓力管道安裝焊接施工方面，頒發(fā)了從國家到各個行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，管道安裝對口錯邊量在各標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中都做了明確的規(guī)定。為此，筆者收集了國家標(biāo)準(zhǔn)、石油和石化等行業(yè)的9項標(biāo)準(zhǔn)。各標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)錯邊量的規(guī)定具體見表1。

2.3 從表1中可以看出，國內(nèi)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)對口錯邊量的規(guī)定匯總為4種情況：

（1）部分標(biāo)準(zhǔn)確定錯邊量不大于壁厚的10%，且不大于規(guī)定的上限值。筆者認(rèn)為這一規(guī)定方式最為合理，它不但考慮了管道壁厚對錯邊量的影響，并且限定了錯邊量的上限值，可操作性強；

（2）GB50369-2006標(biāo)準(zhǔn)中，按照壁厚區(qū)段或依據(jù)管道的特殊性能要求，確定不同壁厚區(qū)段的錯邊量。筆者認(rèn)為這種作法也較為合理，但是，從施工角度來講，與GB50235相比，其可操作性相對差些；GB50369-2014標(biāo)準(zhǔn)中對于錯邊量的控制提出了新要求，管道組對錯邊量小于等于壁厚的八分之一，且連續(xù)50mm范圍內(nèi)局部最大不應(yīng)大于3mm，錯邊錯邊沿周長應(yīng)均勻分布。提高了管道組對施工要求。

（3）SY4071標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，按照管外徑的3/1000確定其錯邊量，且不大于設(shè)定的上限值。筆者也認(rèn)為這種作法基本可行。但是，當(dāng)管道直徑很大，而壁厚較小時，按該標(biāo)準(zhǔn)確定的錯邊量，就存在錯邊量過大而降低焊接接頭性能的問題。

（4）SY4103標(biāo)準(zhǔn)只給出了一個固定值作為控制錯邊量的上限。這種規(guī)定既不能體現(xiàn)管道壁厚對錯邊量的影響，也不能體現(xiàn)上述其他因素對錯邊量的影響。實際施工中，如果按照這一規(guī)定控制錯邊量，管壁厚度較小的對口錯邊量就相對較大，無疑管道焊接接頭的性能將下降。因此，筆者認(rèn)為這樣的規(guī)定不太合理。

2.4 其中筆者認(rèn)為規(guī)定對口錯邊量最關(guān)鍵的因素是管壁厚度，加上其它影響因素，其錯邊量可用管壁厚度的百分比加上最大限量來表示較為適宜。

2.5 近年來，伴隨著西氣東輸、川氣東送等國家重點管道工程建設(shè)的實施，國內(nèi)管道施工企業(yè)在裝備的配置、管道施工技術(shù)、施工人員素質(zhì)、施工管理水平都得到了很大的提高，能夠很好的控制管道安裝過程中的對口錯邊量。從筆者接觸到的幾個長輸管道工程大量的實測數(shù)據(jù)來看，絕大多數(shù)管口對口錯邊量實測值都在規(guī)定值的50%以下。

2.6 筆者對某長輸管道工程25道焊口進(jìn)行了錯邊量實測值抽查統(tǒng)計。具體結(jié)果見表2。

2.7 該工程，材質(zhì)x70，管道直徑壁厚為1016×17.5mm，按照GB50369-2006規(guī)定，其最大錯邊量為2.2mm。從表2中實際測得的數(shù)據(jù)可知，實際對口錯邊量小于規(guī)定值的50%即1.1mm的測點數(shù)為總測點數(shù)的86%。由此可見，隨著鋼質(zhì)管道制管技術(shù)水平的不斷提高，管端口徑尺寸偏差得到有效控制，當(dāng)壁厚﹤14mm時，不大于1.6mm；當(dāng)壁厚14mm﹤t≤17mm時，不大于2mm；當(dāng)壁厚17mm﹤t≤21mm時，不大于2.2mm；當(dāng)壁厚21mm﹤t≤26mm時，不大于2.5mm；當(dāng)壁厚t≥26mm時，不大于3mm。局部錯邊均不應(yīng)大于3mm，錯邊沿周長均勻分布；

另外施工企業(yè)的技術(shù)水平不斷提高，各類型對口器的開發(fā)和使用，施工人員技能以及質(zhì)量意識不斷提高，這一切都使對口錯邊量控制處于很高的水平。

3. 射線檢測對對口錯邊未焊透的評定

（1）隨著SY/T 4109-2005 《石油天然氣鋼質(zhì)管道無損檢測》標(biāo)準(zhǔn)的實施，該標(biāo)準(zhǔn)第一次將錯邊未焊透作為焊縫X射線檢測質(zhì)量等級評定的參數(shù)。見表3：

（2）表3中的規(guī)定表明，錯邊未焊透與根部未焊透一樣，只要在底片上出現(xiàn)錯邊未焊透影像，就不能評為I級片。以某工程￠1016×17.5mm管道為例，采用周向曝光單壁單影法AB級透照，透照厚度為17.5+2mm，在底片上能識別的最小像質(zhì)計鋼絲直徑：JB/T4730《承壓設(shè)備無損檢測》和SY/T4109《石油天然氣鋼質(zhì)管道無損檢測》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為0.32mm。這表明當(dāng)錯邊深度大于0.32mm時，底片上就有可能出現(xiàn)錯邊未焊透影像。

（3）2012年在江蘇油建承建的某￠1016×17.5 mm天然氣管道工程工地上，筆者看到無損檢測機(jī)構(gòu)已將錯邊未焊透納入焊縫質(zhì)量等級的評定。因此施工人員必須認(rèn)真細(xì)心的進(jìn)行管口組對，盡可能降低對口錯邊量。

（4）錯邊不是點狀缺陷，而是線狀缺陷。如果在底片中出現(xiàn)對口錯邊影像，表明該焊口有一定的錯邊長度。底片上顯示的錯邊未焊透的影像對比度差，決定了錯邊深度。要滿足表3中缺陷長度的規(guī)定，必須對錯邊量進(jìn)行有效的控制。然而，現(xiàn)行各類標(biāo)準(zhǔn)中對錯邊的上限值設(shè)定過大。故建議在標(biāo)準(zhǔn)修訂時給予適當(dāng)調(diào)整，以適應(yīng)技術(shù)水平不斷提高的形勢所需。

4. 結(jié)論與建議

（1）綜上所述，現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)對于壓力管道對口錯邊量的規(guī)定，不能很好的體現(xiàn)我們國家管道安裝工程的技術(shù)水平?，F(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的錯邊量上限值過大，希望在標(biāo)準(zhǔn)修訂時能夠予以適當(dāng)調(diào)整。關(guān)于對口錯邊量的規(guī)定方法，筆者贊同GB50235中的做法，即主要依據(jù)管壁厚度并兼顧其它影響因素，同時結(jié)合無損檢測對錯邊未焊透的規(guī)定要求來確定錯邊量，這樣既合理又便于操作，也能體現(xiàn)我國管道行業(yè)的施工技術(shù)水平。

（2）GB50369-2014標(biāo)準(zhǔn)中對于錯邊量的控制提出了新要求，管道組對錯邊量小于等于壁厚的八分之一，且連續(xù)50mm范圍內(nèi)局部最大不應(yīng)大于3mm，錯邊錯邊沿周長應(yīng)均勻分布。提高了管道組對施工要求。

（3）GB/T34275-2017 壓力管道規(guī)范 長輸管道，當(dāng)壁厚﹤14mm時，不大于1.6mm；當(dāng)壁厚14mm﹤t≤17mm時，不大于2mm；當(dāng)壁厚17mm﹤t≤21mm時，不大于2.2mm；當(dāng)壁厚21mm﹤t≤26mm時，不大于2.5mm；當(dāng)壁厚t≥26mm時，不大于3mm。局部錯邊均不應(yīng)大于3mm，錯邊沿周長均勻分布。該標(biāo)準(zhǔn)對于管道組對提出了新要求，管道施工單位要適應(yīng)上述要求。

[文章編號]1619-2737（2018）04-22-821

[作者簡介] 張波（1983-），男，籍貫：山東日照，2008年畢業(yè)于中國石油大學(xué)（華東）油氣儲運專業(yè)，職稱：工程師，曾參加多個長輸管道工程施工，歷任技術(shù)員、項目經(jīng)理等職，現(xiàn)任江蘇油建技術(shù)質(zhì)量部副主任。