標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50818-2013與ISO 13847:2013附錄G中關(guān)于長(zhǎng)輸管線AUT檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比

，，，

(1.徐州東方工程檢測(cè)有限責(zé)任公司，徐州 221008； 2.中國(guó)石油管道局工程有限公司國(guó)際事業(yè)部，廊坊 065000； 3.鄂爾多斯市特種設(shè)備檢驗(yàn)所，鄂爾多斯 017020)

標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50818-2013《石油天然氣管道工程全自動(dòng)超聲波檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》是我國(guó)首部應(yīng)用于陸上長(zhǎng)輸管道環(huán)焊縫檢測(cè)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，在標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50818-2013發(fā)布實(shí)施之前，長(zhǎng)輸管道環(huán)焊縫AUT(全自動(dòng)超聲檢測(cè))先后采用過(guò)企標(biāo)Q/SY XQ7-2003《西氣東輸管道工程管道對(duì)接環(huán)焊縫全自動(dòng)超聲波檢測(cè)規(guī)范》，行標(biāo)SY/T 0327-2003《石油天然氣鋼質(zhì)管道對(duì)接環(huán)焊縫全自動(dòng)超聲波檢測(cè)》與SY/T 4123-2012《石油天然氣鋼質(zhì)管道環(huán)向?qū)咏宇^全自動(dòng)超聲波檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)》。在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50818-2013發(fā)布應(yīng)用后，對(duì)行標(biāo)進(jìn)行了廢止。標(biāo)準(zhǔn)ISO 13847:2013PetroleumandNaturalGasIndustries-PipelineTransportationSystems-WeldingofPipelines替代了ISO 13847:2000版本，在2013版中新增了附錄G《環(huán)焊縫自動(dòng)超聲波檢測(cè)》，該附錄為規(guī)范性附錄。

GB/T 50818-2013與ISO 13847:2013附錄G都是關(guān)于管道環(huán)焊縫的自動(dòng)超聲波檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，都是第一次發(fā)布，雖然兩者關(guān)于檢測(cè)方法的內(nèi)容都借鑒了ASTM E 1961:2011StandardPracticeforMechanizedUltrasonicTestingofGirthWeldsUsingZonalDiscriminationwithFocusedSearchUnits，但又有些不同。因此，比較這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，可為檢測(cè)人員更好地理解與應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)提供幫助，也可為標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50818-2013以后的修訂提供參考。

1 標(biāo)準(zhǔn)的適應(yīng)范圍比較

表1 標(biāo)準(zhǔn)的適應(yīng)范圍比較

2 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)AUT系統(tǒng)的要求

2.1 關(guān)于系統(tǒng)測(cè)量能力的要求

ISO 13847:2013中規(guī)定，如采用工藝驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)應(yīng)具有定位并測(cè)量焊接缺欠位置的能力。如采用ECA，系統(tǒng)也應(yīng)具有測(cè)量缺欠壁厚方向上的高度的能力。標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50818-2013的驗(yàn)收部分僅基于工藝驗(yàn)收，不涉及ECA驗(yàn)收；對(duì)AUT系統(tǒng)的測(cè)量能力的要求也與標(biāo)準(zhǔn)ISO 13847:2013中表述的不同，但通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)中的一些條款，可以確認(rèn)AUT設(shè)備應(yīng)具有如標(biāo)準(zhǔn)ISO 13847:2013所述的能力。

2.2 關(guān)于AUT一次掃查覆蓋要求

標(biāo)準(zhǔn)ISO 13847:2013中規(guī)定，在一次圓周掃查范圍內(nèi)，對(duì)整個(gè)焊縫區(qū)域和熱影響區(qū)的檢測(cè)所用的AUT系統(tǒng)應(yīng)提供足夠數(shù)量的檢測(cè)通道。此要求是指僅在一次掃查不能達(dá)到檢測(cè)區(qū)域全覆蓋的地方可以偏離。因此，當(dāng)存在偏離時(shí)，要對(duì)檢測(cè)區(qū)域進(jìn)行100%檢測(cè)，則需要增加檢測(cè)次數(shù)。

標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50818-2013中規(guī)定，應(yīng)保證管道環(huán)向掃查一周即可對(duì)整個(gè)焊接接頭厚度方向的分區(qū)進(jìn)行全面檢測(cè)。標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50818-2013要求檢測(cè)區(qū)域必須全覆蓋，即只允許一次掃查完成檢測(cè)區(qū)域的100%檢測(cè)。標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50818-2013雖然沒(méi)有對(duì)熱影響區(qū)的檢測(cè)做出說(shuō)明，但在設(shè)置閘門的時(shí)候，是將閘門的起點(diǎn)設(shè)置在坡口熔合線前至少3 mm處的，此情況下實(shí)際上就是檢測(cè)了熱影響區(qū)。因此，關(guān)于一次掃查覆蓋的要求，標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50818-2013的規(guī)定要比ISO 13847:2013的更加嚴(yán)格。

2.3 關(guān)于焊縫分區(qū)的要求

標(biāo)準(zhǔn)ISO 13847:2013中規(guī)定，焊縫應(yīng)分成若干個(gè)垂直檢測(cè)區(qū)域，該區(qū)域要考慮焊縫坡口及焊接層數(shù)。在可行的情況下，檢測(cè)區(qū)域的高度不宜超過(guò)焊層的高度。標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50818-2013中所述“檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)置前，應(yīng)將焊接接頭沿厚度方向分區(qū)……”。相比而言，看似標(biāo)準(zhǔn)ISO 13847:2013關(guān)于焊縫分區(qū)的要求更高，但國(guó)內(nèi)關(guān)于焊縫分區(qū)的有關(guān)內(nèi)容在標(biāo)準(zhǔn)SY/T 4112-2007《石油天然氣鋼制管道對(duì)接環(huán)焊縫全自動(dòng)超聲波檢測(cè)試塊》中有描述，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定焊縫分區(qū)由焊縫厚度、坡口形式和焊接填充次數(shù)決定，這和標(biāo)準(zhǔn)ISO 13847:2013是一致的。標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50818-2013中關(guān)于試塊部分的內(nèi)容，是在標(biāo)準(zhǔn)正文中直接引向標(biāo)準(zhǔn)SY/T 4112-2007的。標(biāo)準(zhǔn)SY/T 4112-2007原本是標(biāo)準(zhǔn)SY/T 0327-2003的配套標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50818-2013發(fā)布后，對(duì)SY/T 0327-2003進(jìn)行了廢止，但兩者的內(nèi)容基本相同。因此，標(biāo)準(zhǔn)ISO 13847:2013和標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50818-2013關(guān)于焊縫分區(qū)的要求是相同的。

2.4 關(guān)于AUT包含的技術(shù)應(yīng)用

標(biāo)準(zhǔn)ISO 13847:2013與標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50818-2013規(guī)定的AUT技術(shù)中都包括脈沖回波法，還包括TOFD(超聲波衍射時(shí)差法)技術(shù)以及體積通道。兩標(biāo)準(zhǔn)在TOFD及體積通道技術(shù)上的要求相同，但在脈沖回波法中，兩標(biāo)準(zhǔn)對(duì)探頭的要求不完全相同。標(biāo)準(zhǔn)ISO 13847:2013則明確規(guī)定“使用固定角度探頭或者相控陣探頭”，此處固定角度探頭可理解為傳統(tǒng)的多探頭系統(tǒng)；而標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50818-2013中沒(méi)有明確使用傳統(tǒng)多探頭還是相控陣探頭系統(tǒng)，分析標(biāo)準(zhǔn)中的一些條款及標(biāo)準(zhǔn)釋義，可以認(rèn)為是相控陣探頭，如要認(rèn)為也包含了傳統(tǒng)多探頭系統(tǒng)，則較為牽強(qiáng)。

2.5 關(guān)于TOFD系統(tǒng)的功能

兩標(biāo)準(zhǔn)均有關(guān)于TOFD技術(shù)參數(shù)的要求，標(biāo)準(zhǔn)ISO 13847:2013的規(guī)定要比標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50818-2013的規(guī)定更多。標(biāo)準(zhǔn)ISO 13847:2013中，TOFD應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)ISO 10863-2011中的要求，單通道TOFD的配置應(yīng)適用于檢測(cè)壁厚不大于25 mm的工件，雙通道TOFD的配置應(yīng)適用于檢測(cè)壁厚大于25 mm的工件，這是標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50818-2013中所沒(méi)有的。GB/T 50818-2013僅在TOFD記錄系統(tǒng)的功能上做了要求。

3 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)AUT工藝規(guī)程的規(guī)定

標(biāo)準(zhǔn)ISO 13847:2013中規(guī)定，要依據(jù)ASTM E 1961:2011的內(nèi)容，制定AUT工藝規(guī)程。標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50818-2013的工藝技術(shù)參數(shù)也主要源于標(biāo)準(zhǔn)ASTM E 1961:2011，只是根據(jù)國(guó)內(nèi)的實(shí)際情況有稍微的變動(dòng)。因此關(guān)于AUT工藝方面的規(guī)定，兩標(biāo)準(zhǔn)基本相同。

4 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)試塊的規(guī)定

標(biāo)準(zhǔn)ISO 13847:2013中對(duì)試塊的規(guī)定引用了標(biāo)準(zhǔn)ASTM E 1961:2011附錄3的要求，并進(jìn)行了補(bǔ)充。標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50818-2013中對(duì)試塊的規(guī)定引用了標(biāo)準(zhǔn)SY/T 4112-2007。標(biāo)準(zhǔn)SY/T 4112-2007與ASTM E 1961:2011附錄3對(duì)試塊的設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)原則、目標(biāo)反射體的設(shè)置基本相同，但對(duì)目標(biāo)反射體的尺寸要求并不完全相同，如檢測(cè)氣孔的基本反射體尺寸、檢測(cè)橫向缺欠槽的尺寸等。從所涉及內(nèi)容方面比較，國(guó)內(nèi)試塊標(biāo)準(zhǔn)SY/T 4112-2007包括的內(nèi)容要比ASTM E 1961:2011附錄3包括的更多，如標(biāo)準(zhǔn)SY/T 4112-2007中還包括了試塊的制作規(guī)程、測(cè)試方法、檢驗(yàn)、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸?shù)认嚓P(guān)內(nèi)容。ASTM E 1961:2011附錄3為加工試塊的最低要求，締約雙方可以根據(jù)達(dá)成的協(xié)議增添內(nèi)容。

對(duì)加工試塊所用的材料要求方面，標(biāo)準(zhǔn)ISO 13847:2013和標(biāo)準(zhǔn)SY/T 4112-2007的要求不盡相同。標(biāo)準(zhǔn)ISO 13847:2013中，又分為基于ECA驗(yàn)收和基于工藝驗(yàn)收兩種情況，使用不同的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)試塊材料的選取要求不同。如使用工藝驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，校準(zhǔn)試塊應(yīng)與補(bǔ)檢材料具有相似的直徑、厚度、熱處理及聲學(xué)特性(實(shí)際工程材料不超過(guò)±3 dB的聲能衰減)；如使用ECA驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，校準(zhǔn)試塊的材料應(yīng)取自同來(lái)源、同等級(jí)、同生產(chǎn)程序的管子，并具有相似的尺寸。標(biāo)準(zhǔn)SY/T 4112-2007則從試塊材料、聲衰減、聲速、缺欠4個(gè)方面來(lái)描述試塊材料所應(yīng)具備的技術(shù)要求。

5 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)AUT系統(tǒng)的校驗(yàn)及工藝程序的驗(yàn)證

標(biāo)準(zhǔn)ISO 13847:2013中規(guī)定，基于工藝驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，AUT系統(tǒng)的校驗(yàn)及工藝需要驗(yàn)證?？赏ㄟ^(guò)至少對(duì)兩個(gè)對(duì)接焊縫的檢測(cè)進(jìn)一步確認(rèn)系統(tǒng)的性能，兩個(gè)對(duì)接焊縫含有驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)極限或接近驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)極限的7個(gè)缺陷。AUT的顯示宜與射線檢測(cè)結(jié)果、手動(dòng)超聲波檢測(cè)結(jié)果以及業(yè)主要求的任何其他方法所得結(jié)果進(jìn)行比較，如果比較結(jié)果不同，可以通過(guò)切片驗(yàn)證解決。

標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50818-2013中，沒(méi)有類似的工藝驗(yàn)證。目前，國(guó)內(nèi)使用AUT檢測(cè)的項(xiàng)目，如中俄原油管道二線工程，制定了比標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50818-2013更嚴(yán)格的技術(shù)實(shí)施規(guī)定，包含了類似標(biāo)準(zhǔn)ISO 13847:2013中的工藝驗(yàn)證。

6 基于工藝驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比

AUT工藝驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)中，標(biāo)準(zhǔn)缺陷的長(zhǎng)度測(cè)量都是基于絕對(duì)靈敏度的測(cè)量。

標(biāo)準(zhǔn)ISO13847:2013與標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50818-2013中關(guān)于基準(zhǔn)靈敏度的設(shè)置是相同的，但所用反射體的尺寸有所不同。例如，標(biāo)準(zhǔn)ISO 13847:2013中規(guī)定，平底孔直徑為φ3 mm，用于檢測(cè)橫向缺欠的內(nèi)外表面各有1個(gè)槽，其尺寸為10 mm×2 mm(長(zhǎng)×深)；標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50818-2013中規(guī)定，平底孔的直徑為φ2～φ3 mm，用于檢測(cè)橫向缺欠槽的尺寸，其外表面為6 mm×2 mm×2.5 mm(長(zhǎng)×寬×深)的方槽，內(nèi)表面為4 mm×2 mm×1.5 mm(長(zhǎng)×寬×深)的方槽。

標(biāo)準(zhǔn)ISO 13847:2013中規(guī)定所有超過(guò)40%基準(zhǔn)靈敏度的AUT顯示應(yīng)予以評(píng)定，以滿屏波高的80%的靈敏度作為基準(zhǔn)靈敏度，因此也等同于超過(guò)滿屏波高的32%顯示應(yīng)予以評(píng)定。標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50818-2013中規(guī)定評(píng)定閘門的設(shè)置為滿屏波高的40%。因此，從評(píng)定靈敏度的設(shè)置來(lái)看，標(biāo)準(zhǔn)ISO 13847:2013要嚴(yán)于標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50818-2013。

標(biāo)準(zhǔn)ISO13847:2013中，驗(yàn)收是基于缺欠的波幅以及長(zhǎng)度，不涉及缺欠的高度。標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50818-2013驗(yàn)收則是基于缺欠的波幅、長(zhǎng)度及高度。標(biāo)準(zhǔn)ISO 13847:2013與標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50818-2013基于工藝驗(yàn)收的對(duì)比如表2所示。

7 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)比分析，標(biāo)準(zhǔn)ISO 13847:2013附錄G與標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50818-2013各有優(yōu)勢(shì)。結(jié)合目前國(guó)內(nèi)AUT項(xiàng)目的實(shí)際應(yīng)用現(xiàn)狀，標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50818-2013在以后的修訂換版中，可增添如在工程開(kāi)工前進(jìn)行工藝驗(yàn)證等相關(guān)內(nèi)容，同時(shí)還應(yīng)借鑒、吸收國(guó)外同類標(biāo)準(zhǔn)的長(zhǎng)處，以完善標(biāo)準(zhǔn)，使其更好地為工程服務(wù)。

表2 標(biāo)準(zhǔn)ISO13847:2013與標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50818-2013基于工藝驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比