天然氣外墻低壓架空管焊接無損檢測的探討

寶雞中燃城市發(fā)展有限公司 王 鵬

天然氣外墻低壓架空管焊接無損檢測的探討

寶雞中燃城市發(fā)展有限公司 王 鵬

通過分析低壓架空管焊縫檢測的現(xiàn)狀，提出施工改進建議，在保證安全的前提下，取消低壓架空管焊縫無損檢測。寶雞中燃公司的施工實踐表明此建議安全可行且能提高企業(yè)的經(jīng)濟性。

天然氣 低壓架空管 焊縫檢測 經(jīng)濟性

天然氣進入千家萬戶，工程施工質(zhì)量是保證安全生產(chǎn)運行的關(guān)鍵。如何在保證安全質(zhì)量的前提條件下，降低施工成本，是企業(yè)永恒的追求。我們在施工過程中，發(fā)現(xiàn)了可以改進的地方，現(xiàn)提出來與各位同仁探討。

1 目前寶雞中燃公司的施工方法

寶雞中燃城市發(fā)展有限公司(簡稱寶雞中燃公司)在燃?xì)馐覂?nèi)工程沿外墻架設(shè)低壓管2 500 Pa的施工中，采用焊管焊接，焊縫內(nèi)部質(zhì)量采用無損檢測方法檢驗，抽驗數(shù)量為15%的比例。第一次檢查10%，第二次檢查5%死口。

2 規(guī)范要求

《城鎮(zhèn)燃?xì)馐覂?nèi)工程施工與質(zhì)量驗收規(guī)范》(CJJ 94—2009)中4.3.15-1規(guī)定：沿外墻敷設(shè)的中壓燃?xì)夤艿喇?dāng)采用焊接方法進行連接時，應(yīng)采用射線的方法進行焊縫內(nèi)部質(zhì)量檢測，當(dāng)檢測數(shù)量、比例、設(shè)計無明確要求時，不應(yīng)少于5%，其質(zhì)量不應(yīng)低于現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《無損檢測 金屬管道熔化焊環(huán)向?qū)咏宇^射線照相檢測方法》(GB/T 12605—2008)中的Ⅲ級。

規(guī)范明確提出中壓管線焊縫采用無損檢測方法檢測其內(nèi)部質(zhì)量，對于低壓管線焊縫是否要用無損檢測其內(nèi)部質(zhì)量，規(guī)范未明確說明。檢測方案是否針對設(shè)備項的實效機理？是否起到了降低失效可能性的效果？如果降低檢驗比例或取消檢驗項目，不影響檢驗降低失效可能性的效果，則可減少檢驗比列及檢驗項目。

3 取消低壓架空管焊縫無損檢測的分析

3.1 理論分析

根據(jù)斷裂力學(xué)理論及壓力容器的線彈性斷裂依據(jù)：

式中：KIC——應(yīng)力強度因力；

y——幾何因子；

σ——周向應(yīng)力；

αC——臨界裂紋尺寸。

式中：σD——設(shè)計工作應(yīng)力；

σT——耐壓試驗時應(yīng)力；

αCD——設(shè)計工作應(yīng)力下臨界裂紋尺寸；

αCT——耐壓試驗應(yīng)力下臨界裂紋尺寸。

當(dāng)設(shè)計壓力為2 500 Pa，耐壓試驗壓力為0.5 MPa時：αCD=αCT/400。

在設(shè)計應(yīng)力狀態(tài)下，其可能產(chǎn)生的裂紋尺寸僅為耐壓試驗時產(chǎn)生裂紋尺寸的1/400。在通過耐壓試驗后，在設(shè)計應(yīng)力狀態(tài)下是不會產(chǎn)生破壞性裂紋的。超聲波檢驗主要是檢測表面裂紋及埋藏裂紋，而耐壓試驗是驗證性的綜合檢驗，耐壓試驗也可以說是一種特殊的無損檢測。

3.2 參考國外標(biāo)準(zhǔn)和資料

(1)ASME B31.8-1999輸氣和配氣系統(tǒng)焊接驗收的規(guī)定：“826.1 預(yù)定操作應(yīng)力小于20%規(guī)定最低屈服強度的管道系統(tǒng)焊縫的檢驗，焊接質(zhì)量應(yīng)抽樣作目視檢查；預(yù)定操作應(yīng)力大于20%規(guī)定最低屈服強度的管道系統(tǒng)的檢驗，焊接質(zhì)量應(yīng)采用無損探傷法檢驗”。我們的低壓系統(tǒng)在設(shè)計條件下操作應(yīng)力遠(yuǎn)小于20%的最低屈服強度。故低壓管線焊縫不需作無損檢測。

(2)美國天然氣協(xié)會(AGA)研究院管道研究組的水壓試驗驗證，在高壓下未出現(xiàn)的潛在缺陷，在低的運行壓力下，缺陷也不會擴展暴露。

3.3 工程施工實踐分析

(1)通過幾年來的工程施工實踐證明，低壓管道通過耐壓試驗后，運行是安全的。寶雞中燃公司大量的室內(nèi)燃?xì)獾蛪貉赝鈮茉O(shè)的管道其焊縫在通過耐壓0.45 MPa試驗后，20多年來焊縫沒有因焊接原因出現(xiàn)過漏氣現(xiàn)象，說明其運行是安全的。

(2)目前大多數(shù)民用戶室內(nèi)主管都是采用絲紋連接，室外低壓架空管也有部分公司采用絲紋連接的，絲接管件肯定存在氣孔、夾渣等問題。驗收標(biāo)準(zhǔn)即是強度試驗和氣密性試驗，運行20多年來依然良好，這也說明低壓架空管通過強度試驗和氣密性試驗后是可行的。

3.4 加強持證焊工的管理

低壓管道的焊縫檢測可以不做無損探傷檢驗，但要加強對焊工的管理。焊工操作要符合操作規(guī)定，我司對于新焊工或超過6個月未在我司從事焊接工作，或?qū)δ澈腹さ募寄馨l(fā)生懷凝時，就對該焊工重新進行評定，所有焊工每年最少評定一次。

4 結(jié)語

根據(jù)以上分析，我們認(rèn)為城鎮(zhèn)燃?xì)馐覂?nèi)工程沿外墻架設(shè)的低壓管道，其焊縫內(nèi)部質(zhì)量經(jīng)過0.5 MPa耐壓試驗后，不需無損檢測，其運行也是安全的。這樣一方面可節(jié)省無損檢測的費用，更重要的是節(jié)省了大量的時間，間接節(jié)省了施工成本。在保證安全前提下，大大提高了施工的經(jīng)濟性和施工的效率。

Discussion on the Nondestructive Test of Low-Pressure Overhead Natural Gas Pipe Weld

Baoji Chinagas City Gas Development Co., Ltd. Wang Peng

By analyzing the current situation of the nondestructive test of low-pressure overhead pipe weld, the paper puts forward some suggestions to improve construction technology, which can improve the economics of the enterprise under the circumstance of safety.

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