張寶川，李海娥

（1.遼寧遼河石油工程建設(shè)監(jiān)理有限公司， 遼寧 盤錦 124000；2.濟(jì)寧市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所， 山東 濟(jì)寧 272000）

0 引 言

長輸管道是我國油氣運(yùn)輸?shù)闹饕緩?，承?dān)著我國 90%以上的油氣運(yùn)輸任務(wù)。中緬天然氣管道工程是我國西氣東輸長輸管道項(xiàng)目中的重點(diǎn)代表工程。管道的焊接質(zhì)量在很大的程度上決定了管道施工技術(shù)的質(zhì)量。因此，通過無損檢測監(jiān)理進(jìn)行管道焊接質(zhì)量的質(zhì)量控制，確保管道施工質(zhì)量，是監(jiān)理工作的核心目標(biāo)之一?，F(xiàn)場無損檢測監(jiān)理工程師必須通過必要的管理措施，查看射線探傷底片，分析探傷缺陷及缺陷產(chǎn)生的原因，采取切實(shí)有效的糾正和預(yù)防措施，對管道焊接質(zhì)量進(jìn)行過程控制，嚴(yán)格將焊接缺陷控制在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范限定的目標(biāo)范圍內(nèi)，確保工程質(zhì)量。

1 工程概況

本項(xiàng)工程屬中緬管線貴州段，總長 558.01 km；其中氣干線長 512.1 km，氣支線長 33.94 km，油干線長 11.97 km。該段氣干線共設(shè)置 3 座站場和 19 座閥室。站場為安順泵站、貴陽壓氣站和都勻分輸清管站，閥室包括 33#～51# 閥室。都勻支線長度 33.94 km，含都勻末站 1 座、閥室 1 座；管道直徑 D1 016 mm，壁厚 δ12.8 mm～22.9 mm 不等?，F(xiàn)場焊接工藝根據(jù)不同壁厚，采用手工焊條電弧焊根焊與自保護(hù)藥芯焊絲半自動(dòng)焊填充蓋面聯(lián)用及熔化極氣體保護(hù)焊根焊和自保護(hù)藥芯焊絲半自動(dòng)焊填充蓋面聯(lián)用方法；部分特殊線路、連頭采用手工焊條電弧焊。無損檢測為 100% 射線探傷。

2 無損檢測監(jiān)理工作情況

2.1 編制無損檢測監(jiān)理細(xì)則

根據(jù)項(xiàng)目具體情況和業(yè)主項(xiàng)目管理手冊要求，在監(jiān)理規(guī)劃的基礎(chǔ)上，編制無損檢測監(jiān)理細(xì)則。規(guī)定：無損檢測監(jiān)理對檢測單位的正常焊口總抽查比例不少于 15% 且不少于 1道；對返修、連頭、死口、金口抽查比例為 100%；對每個(gè)機(jī)組頭 100 道口及穿越公路、鐵路、河流、隧道的底片，實(shí)行100% 底片審核。

2.2 建立機(jī)組檢測抽查日記

針對每個(gè)焊接機(jī)組建立專項(xiàng)檢測抽查日記，將監(jiān)理對該機(jī)組的檢測抽查情況(包括抽查管道的位置、數(shù)量、比例，焊縫類型，缺陷性質(zhì)、返修情況等)一一記錄在冊，便于日后追溯。這雖然大大加大了監(jiān)理工程師的工作量、工作強(qiáng)度及工作責(zé)任，但對監(jiān)督和促進(jìn)管道工程質(zhì)量卻大有裨益。一是有效監(jiān)控檢測單位評定的準(zhǔn)確性，及時(shí)掌握檢測單位現(xiàn)場檢測過程的一次合格率；二是有效督促檢測單位提高檢測指令的執(zhí)行率，及時(shí)完成機(jī)組檢測委托、出具檢測報(bào)告，保證下道工序的順利施工，提高工效；三是有效監(jiān)控機(jī)組的焊接質(zhì)量，及時(shí)掌握現(xiàn)場施工質(zhì)量的異常波動(dòng)情況，以便及時(shí)采取糾正和預(yù)防的措施，確保工程質(zhì)量。

2.3 建立無損檢測監(jiān)理臺賬，及時(shí)匯總檢查數(shù)據(jù)

根據(jù)機(jī)組檢測抽查日記的記錄情況，整理相應(yīng)機(jī)組的無損檢測抽查數(shù)據(jù)，對特定時(shí)期、階段、焊縫的無損檢測抽查結(jié)果進(jìn)行匯總整理，可以做到對相關(guān)焊接缺陷及焊接質(zhì)量狀況一目了然，從而確切掌握當(dāng)下機(jī)組的整體焊接質(zhì)量，使現(xiàn)場施工的質(zhì)量始終處于實(shí)時(shí)監(jiān)控之中。

2.4 建立缺陷匯總統(tǒng)計(jì)表

建立缺陷統(tǒng)計(jì)分析表，即對該機(jī)組所有底片檢測出的缺陷進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，找出缺陷分布的特點(diǎn)和規(guī)律，找出出現(xiàn)頻率高的嚴(yán)重缺陷以及出現(xiàn)在關(guān)鍵位置的缺陷，嚴(yán)格對待并認(rèn)真處理，分析缺陷產(chǎn)生的原因，為有的放矢采取糾正和預(yù)防措施奠定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

2.5 及時(shí)通報(bào)監(jiān)理檢查結(jié)果，提出整改要求

通過整理無損檢測監(jiān)理日記、臺賬和對缺陷進(jìn)行匯總和統(tǒng)計(jì)分析，找出問題、分析原因，及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)處理，將監(jiān)理檢查結(jié)果及時(shí)通報(bào)相關(guān)的部門和單位，并提出整改要求。做到了舉一反三、防微杜漸，取得了顯著的監(jiān)理成效。最終實(shí)現(xiàn)了對焊接質(zhì)量的有效控制，嚴(yán)格將焊接缺陷控制在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范限定的目標(biāo)范圍內(nèi)。

2.6 召開質(zhì)量分析會(huì)議，針對典型焊接缺陷采取必要的預(yù)防和糾正控制措施

根據(jù)工程質(zhì)量狀況不定期召開質(zhì)量分析會(huì)議，針對出現(xiàn)的問題采取必要的預(yù)防控制措施。本工程在初期審查底片時(shí)，發(fā)現(xiàn) 6 道焊口的返修出現(xiàn)了裂紋的情況，立即及時(shí)召集都勻施工機(jī)組和檢測單位在現(xiàn)場專門組織召開焊接質(zhì)量分析會(huì)；針對 X80 鋼返修出現(xiàn)裂紋的情況，先后對 7 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)組人員進(jìn)行培訓(xùn)。結(jié)合底片，分析出裂紋產(chǎn)生的原因均是由于返修時(shí)違反返修工藝。無論是層間氣孔還是層間夾渣或者根部缺陷，預(yù)熱溫度不夠都極可能產(chǎn)生冷裂紋。分析會(huì)后，施工機(jī)組及時(shí)按照返修工藝進(jìn)行施焊，避免了冷裂紋的再出現(xiàn)，有效提高了焊接質(zhì)量，保證了工程的順利施工。

同時(shí)又召集安順 16 個(gè)焊接機(jī)組和檢測單位，分別就各自機(jī)組產(chǎn)生的根部缺陷(如未熔合、燒穿、內(nèi)凹)和層間缺陷(如氣孔、夾渣等)，結(jié)合底片認(rèn)真與機(jī)組施焊人員分析討論，找出焊接參數(shù)、焊接速度以及焊接人員責(zé)任心等缺陷出現(xiàn)的原因，并針對原因有的放矢地進(jìn)行培訓(xùn)教育。有效避免了根部缺陷以及 0 點(diǎn)和 6 點(diǎn)的缺陷返修，大大提高了焊接質(zhì)量，使一次焊接合格率平均達(dá)到 98% 以上。

3 監(jiān)理抽查發(fā)現(xiàn)的管道焊接典型缺陷及原因分析

3.1 燒 穿

燒穿產(chǎn)生的原因：焊接電流過大、速度太慢及電弧在焊縫處停留過久，都會(huì)產(chǎn)生燒穿缺陷。

3.2 內(nèi) 凹

內(nèi)凹產(chǎn)生的原因：打底焊時(shí)焊條送入深度不夠；焊接電流過大，熱焊時(shí)在 5 點(diǎn)鐘～7 點(diǎn)鐘位置運(yùn)弧太慢。

3.3 未熔合

未熔合產(chǎn)生的原因：焊接電流過?。缓附铀俣冗^快；焊槍未充分?jǐn)[動(dòng)；焊接面未清理干凈，存在油污或鐵銹等。

3.4 氣 孔

氣孔產(chǎn)生的原因：焊接部位的坡口表面不夠清潔；采用堿性焊條、焊劑未烘干；焊接速度過快；焊接時(shí)的電壓和電弧過高等。

3.5 未焊透

未焊透產(chǎn)生的原因：焊接電流偏?。缓笚l擺幅不均勻；焊接速度偏快；坡口表面及附近清理不到位；電弧偏吹；坡口角度或焊接間隙過小等。

3.6 裂 紋

3.6.1 冷裂紋

冷裂紋產(chǎn)生的原因：產(chǎn)生時(shí)較低溫度且產(chǎn)生于焊后一段時(shí)間以后，故又稱延遲裂紋；主要產(chǎn)生于熱影響區(qū)，也有發(fā)生在焊縫區(qū)的；冷裂紋可能是沿晶開裂、穿晶開裂或兩者混合出現(xiàn)；冷裂紋引起的構(gòu)件破壞是典型的脆斷。

3.6.2 一次返修后裂紋

裂紋產(chǎn)生原因：預(yù)熱溫度不夠。

3.6.3 裂 紋

裂縫產(chǎn)生的原因：焊接組對時(shí)帶有應(yīng)力。

3.7 偽缺陷：藥皮開裂

藥皮偽缺陷產(chǎn)生的原因：返修后焊縫內(nèi)表面藥皮粘在內(nèi)焊縫，開裂后的藥皮容易被評片經(jīng)驗(yàn)不足的檢測人員錯(cuò)評為裂紋。

4 長輸管道典型焊接缺陷的預(yù)防措施

4.1 幾種根部缺陷的預(yù)防措施

4.1.1 燒穿的預(yù)防措施

選用較小電流及合適的焊接速度。

4.1.2 內(nèi)凹的預(yù)防措施

打底焊時(shí)電流不易過大；熱焊時(shí)在 5 點(diǎn)鐘～7 點(diǎn)鐘位置，運(yùn)條速度要適中，不要太慢，保證運(yùn)條的深度；合理選擇匹配的焊接電流與電弧電壓值，防止熔池溫度過高；在坡口設(shè)計(jì)中，鈍邊高度、坡口間隙及錯(cuò)邊量都要合理；焊接時(shí)根焊的清理工作要做好。

4.1.3 未熔合的預(yù)防措施

采用較大的焊接電流；正確進(jìn)行施焊操作；注意坡口部位的清潔。

4.1.4 未焊透的預(yù)防措施

采用較大焊接電流；焊條擺幅要均勻，焊接速度要適當(dāng)；合理設(shè)計(jì)坡口并保持坡口部位的清潔等。

除此之外，每道焊縫的焊接完成后，要對上述缺陷進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，確保每道焊口根部焊接質(zhì)量的合格；清理焊口內(nèi)表面、管內(nèi)的藥皮及影響檢測結(jié)果評定的異物。

4.2 幾種層間缺陷的預(yù)防措施

4.2.1 氣孔的預(yù)防措施

清除焊絲，坡口及其附近表面的油污、鐵銹、水分和雜物；采用堿性焊條、焊劑并徹底烘干，嚴(yán)格按規(guī)范使用；焊前要預(yù)熱，減緩冷卻速度；嚴(yán)格執(zhí)行焊接規(guī)范。

4.2.2 夾渣的預(yù)防措施

多層焊時(shí)要注意層間清渣，選擇合適焊接參數(shù)，清理坡口污物。手工焊時(shí)焊條要正確擺動(dòng)，以利于熔渣上浮焊縫；散熱不要太快，液態(tài)金屬凝固不易過快等。

4.2.3 冷裂紋的預(yù)防措施

(1)采用低氫型堿性焊條，應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)焊條制造商的說明書或焊條包裝盒上的指導(dǎo)說明進(jìn)行烘干(使用前的烘干溫度，一般采用 350℃～400℃，烘 1 h～2 h)，然后放入另一個(gè)150℃ 恒溫烘箱中存放并隨用隨??；使用前，應(yīng)采用保溫桶存放，盡量消除焊條藥皮的水分，并且降低含氫量；當(dāng)天使用的焊條要當(dāng)天烘干。另外，自動(dòng)焊絲要除銹。

(2)提高預(yù)熱溫度，采用后熱措施，并保證層間溫度不低于預(yù)熱溫度；選擇合理的焊接規(guī)范。

(3)選擇合理的焊接順序，減少焊接變形和焊接應(yīng)力。

應(yīng)當(dāng)指出的是，上述所有缺陷的預(yù)防措施都建立在人的基礎(chǔ)上。因此對焊工進(jìn)行焊接技術(shù)培訓(xùn)，提高其操作技能和經(jīng)驗(yàn)積累，是所有預(yù)防措施的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。

5 結(jié) 語

通過本例工程實(shí)際無損檢測監(jiān)理過程，針對長輸管道無損檢測監(jiān)理，提出如下建議。

(1)對所有中標(biāo)檢測單位上線的Ⅱ級以上評片人員，在開工前，業(yè)主組織其進(jìn)行筆試和實(shí)際評片考核。筆試內(nèi)容應(yīng)包括標(biāo)準(zhǔn)的考核和業(yè)主下發(fā)的有關(guān)無損檢測文件的要求。對考核不及格的檢測人員，禁止上線評片。

(2)檢測單位Ⅲ級人員，應(yīng)認(rèn)真對返修口、連頭口、死口及金口的底片強(qiáng)化審核。

(3)檢測單位人員應(yīng)認(rèn)真學(xué)習(xí)業(yè)主、監(jiān)理等相關(guān)部門下發(fā)的有關(guān)無損檢測的文件要求。對每次監(jiān)理會(huì)議的內(nèi)容應(yīng)作好記錄(目的：傳達(dá)、解決、布置)并及時(shí)傳達(dá)下去。

(4)為了提高無損檢測監(jiān)理數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和有效監(jiān)管，相關(guān)項(xiàng)目管理手冊應(yīng)規(guī)定采用如下監(jiān)理模式：即檢測委托由焊接機(jī)組發(fā)向無損檢測監(jiān)理進(jìn)行檢測申請，再由現(xiàn)場無損檢測監(jiān)理審核后向檢測單位下發(fā)檢測指令，以實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場焊口的逐級核實(shí)。同時(shí)可使無損檢測監(jiān)理掌握現(xiàn)場施工的第一手資料，實(shí)現(xiàn)對施工機(jī)組焊接質(zhì)量和檢測單位檢測質(zhì)量的雙重核查，避免檢測數(shù)據(jù)的漏報(bào)瞞報(bào)，提高監(jiān)理效率，實(shí)現(xiàn)有效的質(zhì)量監(jiān)控。

總之，現(xiàn)場無損檢測監(jiān)理工程師必須采取必要的手段對工程過程質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督控制，采取有效的預(yù)防和糾正的措施，嚴(yán)格將長輸管道工程的焊接質(zhì)量控制在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi)。