对天然气管道焊接检测标准的讨论

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1、对天然气管道焊接检测标准的讨论——以西气东输中卫黄河跨越工程为例2009-11-6胡道华张有渝黄正摘要：以国家重点工程西气东输中卫黄河跨越工程为例，对比分析了钢结构对接焊缝的质量检测标准中行业标准与国家标准的差别，认为行业标准严于国家标准且更具有针对性。在中卫黄河跨越工程钢结构焊缝质量检测标准中，采用的焊接检测方法达到了国内先进水平，对今后类似工程的设计施工标准选用具有重要参考意义。关键词：西气东输；天然气管道；中卫黄河跨越；焊接检查；标准；对比；超声波检验1工程概况中卫黄河跨越工程是西气东输管道工程的咽喉工程(图1)，中卫黄河跨越采用跨度为85m的四跨桁架结构过河，总跨度540m，桁

2、架结构高6.0m，跨度为85m，采用倒三角钢桁架，三角形顶宽4.5m，每榀桁架重54t，中卫黄河跨越工程施工日期为2003年5月10日，钢桁架完工日期为2003年12月3日。大直径的管道采用大型桁架结构形式通过大型河流是第一次，在同类跨越形式中也是第一次。桁架结构的设计、施工与焊缝质量检测成为该工程质量控制关键，特别是跨度85m的上下弦杆的焊接质量检测，更是保证工程质量的要点，为了把西气东输建设为国家优质工程，专门进行了85m桁架上下弦杆对接焊缝检测标准的研究。2焊接检测标准对比分析油气管道跨越工程属于边缘科学，在油气管道跨越工程的设计、施工、检测标准上，需要进行认真的研究分析。中卫黄

3、河跨越工程中关于特大型桁架上下弦杆对接焊缝检测标准就有文献[1]至文献[3]共计3个标准，为了将西气东输中卫黄河跨越建设为优质工程，需要对焊缝质量检测标准进行研究。文献[4]的7.3.3条指出，超声波探伤操作程序简单、快速，对裂纹、未熔合危害性缺陷的检测灵敏度高，因此世界上很多国家对钢结构内部质量的控制采用超声波探伤，一般已不采用射线探伤。在西气东输中卫黄河跨越工程中，探伤检测要求比较严格，对钢结构桁架对接焊缝的无损检测要求采用100%的超声波探伤，合格后再进行100%的射线探伤，为了保证工程质量，对射线探伤复验比例进行了提高，明确了超声波探伤在钢结构无损检测中的首要地位，而射线探伤是

4、对超声波探伤进行复验。由此可见，中卫黄河跨越工程钢桁架焊接质量的无损检测首要方法为超声波探伤。2.1钢结构对接焊缝超声波探伤采用行业标准与国家标准的对比钢结构对接焊缝超声波探伤标准有国家标准文献[2](以下简称GB11345)，还有油气行业标准文献[1](以下简称行标)，采用何种标准是需要研究的。2.1.1从检测厚度范围进行对比国标GBll345的检测厚度范围大，大于8mm且无上限，专用针对性弱，而行标专门针对油气行业管道的特点，适应的厚度范围为5～50mm，更适用于薄壁钢管焊缝的检测，因此，行标更适应于本工程钢桁架钢管(壁厚10mm)对接焊缝的检测。2.1.2从探伤工艺方法进行对比①

5、在探伤仪器的要求上，2个标准相一致；②在探头的选择上，行业标准针对管道焊缝检测的特点，提出了更加具体的要求(高频率、短前沿、大K值)，有利于该桁架的薄壁钢管焊缝探伤(本工程钢桁架钢管壁厚均为10mm)；③在试块的应用上，行业标准规定的试块更能满足管道焊缝的检测，因为行业标准针对不同的管径，制定了相应曲率的SGB系列标准试块和SRB根部未焊透深度对比试块，而国家标准无专门针对管道焊缝检测的专用试块。2.1.3在缺陷评定及检测结果的等级分类方面行业标准SY/T4109针对石油天然气钢质管道对接焊缝的特点和石油管道施工特点，在缺陷等级分类方面主要采用了美国石油学会API1104《管线及其配件

6、》中的规定，体现了对开口缺陷，如未焊透之类的严格控制和缺陷类别危害性的重视程度，而国家标准无此要求，全部归于条状缺陷处理，对线性缺陷仅进行定量分析，对危害性缺陷的控制较为薄弱。2.1.4在标准反射体方面现行国家标准GB11345中反射体为万3mm×40mm长横孔与JB1152《锅炉和压力容器对接焊缝超声波探伤》和JB4730《压力容器无损检测》所采用的Φ2mm×40mm长横孔分贝差为2dB(长横孔理论计算差值为1.76dB)，而行业标准所采用的Φ2mm×20mm长横孔定位误差小，适用不同角度的探头，仍然保留Φ2mm长横孔的反射声学特征，在距离-波幅曲线的灵敏度要求上，行业标准SY/T4

7、109与国家标准GB11345(B级)相差2dB，所以可以认为两者的灵敏度要求相一致。2.1.5从焊缝质量等级对比来看根据中卫黄河跨越工程设计文件的要求，采用国家标准GB11345来判定对接焊缝合格等级为Ⅲ级，采用行标SY/T4109的合格等级为Ⅱ级，2个标准的焊缝质量等级对比详见表1。从表1可以看出：SY/T4109Ⅱ级严于GBll345Ⅲ级，主要表现在条状夹渣和内凹。通过上述几方面的对比分析，得出：GB11345的Ⅲ级标准显然低于SY/T4