油氣集輸管線焊接質(zhì)量安全評(píng)價(jià)
作者：楊大慶 侯鐸 劉輝
評(píng)論： 更新日期：2012年03月11日
這些缺陷產(chǎn)生的原因在于管線焊接過(guò)程中焊接質(zhì)量的控制存在問(wèn)題。如焊口邊緣不清潔；焊條或焊劑未按規(guī)定焙烘；焊芯銹蝕或藥皮變質(zhì)、剝落；焊縫邊緣殘留熔渣；焊接速度控制不當(dāng)?shù)纫幌盗胁僮鞑划?dāng)而引發(fā)的。為避免氣孔、未焊透以及脆性極大等缺陷，在長(zhǎng)輸油氣管線焊接過(guò)程中應(yīng)特別注意選擇合適的工藝參數(shù)，嚴(yán)格控制焊接材料使用范圍以及焊接速度。
1.3 X射線探傷檢測(cè)及缺陷分析
??? 觀察1.2理化性能檢測(cè)中拉伸試樣斷口發(fā)現(xiàn)：焊縫處部分拉伸試樣、焊縫沖擊試樣存在明顯未焊透和氣孔兩種缺陷。為進(jìn)一步驗(yàn)證缺陷，對(duì)試樣進(jìn)行X-rays探傷證實(shí)焊縫處確實(shí)存在未焊透、條孔等缺陷。按JB/T 4730—2005《承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)》評(píng)定：該管線試樣Ⅳ級(jí)片6張，其中未焊透缺陷最大尺寸為9mm，存在7mm的條孔缺陷。檢測(cè)試樣焊縫左右兩側(cè)管體壁厚發(fā)現(xiàn)，焊縫左、右兩側(cè)平均壁厚分別為8.06mm和7.59mm。綜合數(shù)據(jù)顯示該管線在外加應(yīng)力作用下，發(fā)生應(yīng)力集中從而造成管線損傷、破壞的可能性較大。如能在該管線正常運(yùn)行期間進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，便可及時(shí)發(fā)現(xiàn)并修補(bǔ)缺陷，亦可延長(zhǎng)該管線的使用壽命，且對(duì)管線的生產(chǎn)運(yùn)行不產(chǎn)生任何影響。
1.4 顯微組織及夾雜物分析
??? 顯微組織及夾雜物分析結(jié)果表明：管線母材顯微組織為鐵素體+珠光體，有少量帶狀組織，且晶粒度為7.5級(jí)(圖5)；熱影響區(qū)組織為鐵素體+珠光體，晶粒度分布極不均勻，范圍為5.5～9.5級(jí)(圖6)；焊縫熔池組織為鐵素體+少量珠光體+少量魏氏組織，晶粒度為8.5級(jí)(圖7、8)。綜合評(píng)定該管線焊縫熔合情況為完全熔合。
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??? 綜合以上結(jié)果發(fā)現(xiàn)：管線選材、加工等工藝性能符合要求；焊縫處存在未焊透、氣孔、疏松以及夾雜等缺陷，其中發(fā)現(xiàn)未焊透缺陷最大尺寸為9mm，存在7mm的條孔缺陷；管線試樣焊縫拉伸試樣中存在1.86mm×1.04mm的氣孔缺陷；焊縫處硬度高于左右兩側(cè)母材硬度，且母材、焊縫、熱影響區(qū)晶粒度相差較大。這些因素的積累極大程度地造成管線在運(yùn)行期間發(fā)生損失或失效。因而提出對(duì)油氣集輸管線進(jìn)行定期安全監(jiān)督檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)缺陷、立即修補(bǔ)的措施：加強(qiáng)管材及其焊接質(zhì)量的檢驗(yàn)，從管線建設(shè)初期抑制管線損傷或失效；集輸管線生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中，按規(guī)定進(jìn)行維護(hù)、保養(yǎng)，加強(qiáng)巡線、加強(qiáng)對(duì)集輸管線的監(jiān)控、監(jiān)管力度；充分利用數(shù)字管道技術(shù)，通過(guò)全方位的收集管道沿線及周邊信息對(duì)管線進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控以及周期性監(jiān)測(cè)檢驗(yàn)，全面提高集輸管線環(huán)境保護(hù)管理的針對(duì)性和有效性。
2 結(jié)論及建議
??? 通過(guò)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)該集輸管線主要存在兩方面安全問(wèn)題：①焊縫與母材強(qiáng)度相近，但兩者沖擊韌性相差較大，該管線長(zhǎng)時(shí)間在高壓環(huán)境下服役局部產(chǎn)生開(kāi)裂或損傷；②該管線在外加應(yīng)力作用下，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的疲勞作用發(fā)生應(yīng)力集中從而造成管線損傷、破壞。
??? 集輸管線焊接質(zhì)量及安全性應(yīng)從以下方面控制：①嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)對(duì)管線焊接質(zhì)量進(jìn)行控制；②焊口檢查與清理，鋼管對(duì)口、焊前預(yù)熱等操作工序應(yīng)嚴(yán)格把關(guān)；③加強(qiáng)焊接過(guò)程控制以及焊縫返修；④周期性監(jiān)控并對(duì)焊縫進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，從而保證管線的正常運(yùn)行。
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