油氣田管道焊接工藝監(jiān)督方法探討

雷曉青，蓋曉鵬，高 武，李 波，樊寧軍

中國石油長慶油田分公司技術(shù)監(jiān)測中心（陜西 西安710018）

油氣管道主要由焊接型式連接而成，焊接質(zhì)量的好壞直接影響管道的安全運行和使用壽命。焊接工藝評定報告是實施焊接的指導(dǎo)性技術(shù)文件，是獲得合格焊接接頭的基礎(chǔ)。焊接過程中焊工對焊接工藝評定報告的遵守，是獲得合格焊接接頭的保證。油氣管道焊接工藝評定報告和執(zhí)行情況是質(zhì)量監(jiān)督人員必須核查的內(nèi)容。

1 油氣管道焊接工藝評定報告的概念

焊接技術(shù)人員擬定的用于指導(dǎo)焊接工藝評定的焊接工藝文件稱為焊接工藝評定指導(dǎo)書或預(yù)焊接工藝規(guī)程。為驗證所擬定的焊件焊接工藝的正確性進(jìn)行的試驗及結(jié)果評價過程，即為焊接工藝評定；而記載驗證性試驗及檢驗結(jié)果，對擬定焊接工藝進(jìn)行評價的報告，稱為焊接工藝評定報告。

2 編制油氣管道焊接工藝評定報告存在的主要問題

編制油氣管道焊接工藝評定報告存在的主要問題如下。

1）施工單位未編制焊接工藝評定報告或偽造虛假焊接工藝評定報告。

2）焊接工藝評定報告內(nèi)容不符合標(biāo)準(zhǔn)要求。具體表現(xiàn)在：①焊接工藝評定報告未附預(yù)焊接工藝規(guī)程（或焊接工藝評定指導(dǎo)書）、焊材和管材質(zhì)量證明書、無損檢測報告、力學(xué)性能檢驗報告、金相分析報告；②焊接工藝評定報告無焊接接頭簡圖，未注明接頭型式、坡口尺寸、對口間隙、焊接層數(shù)和焊接順序；③焊接工藝評定報告依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)與相關(guān)施工規(guī)范不符；④焊接工藝評定報告的試驗項目、試件尺寸與標(biāo)準(zhǔn)不符；⑤焊接工藝評定報告無試驗結(jié)論、無第三方檢驗機構(gòu)名稱，施焊焊工、編制、審核、批準(zhǔn)人簽字不全。

3）監(jiān)理對焊接工藝評定報告審查不嚴(yán)。

3 焊接工藝執(zhí)行中常見問題

焊接工藝執(zhí)行過程中常出現(xiàn)的問題如下。

1）現(xiàn)場施焊的焊接方法與評定報告不符。

2）填充金屬類別、埋弧焊焊劑牌號與評定報告不符。

3）管材類別號與工藝文件不符，其厚度和焊縫金屬厚度超出其厚度適用范圍。

4）焊接電流、焊接層數(shù)、焊接方向、預(yù)熱溫度、焊道之間時間間隔或?qū)娱g溫度、施焊環(huán)境等未嚴(yán)格按照焊接工藝評定報告執(zhí)行。

5）改變焊后熱處理類別，預(yù)熱溫度比焊接工藝評定溫度低50℃以上。

6）氣焊改變可燃?xì)怏w種類，鎢極氬弧焊或熔化極氣體保護(hù)焊改變保護(hù)氣體種類，對含鉻量≥3%或合金元素總含量＞5%的管材改變背面保護(hù)氣體。

4 焊接工藝問題產(chǎn)生的原因及危害

由于建設(shè)、監(jiān)理、施工單位對焊接工藝的重要性認(rèn)識不足，施工單位對焊工的技術(shù)交底不夠重視，認(rèn)為只要外觀檢查和無損檢測合格就滿足要求了。然而焊接接頭要經(jīng)過外觀質(zhì)量檢查、無損檢測、力學(xué)性能檢驗（包括拉伸、彎曲、沖擊韌性試驗）和金相分析，才能確定該焊接接頭是否合格。而力學(xué)性能檢驗和金相分析屬于破壞性檢驗，不可能在油氣管道焊縫上進(jìn)行，焊接接頭的力學(xué)性能由焊工對焊接工藝評定報告的嚴(yán)格執(zhí)行來保證。如果施工單位未編制符合要求的焊接工藝評定報告，且未嚴(yán)格按焊接工藝評定報告施焊，監(jiān)理單位對焊接過程監(jiān)管不嚴(yán)，可能會造成焊接接頭的力學(xué)性能下降和金相組織的改變，給焊接接頭質(zhì)量留下了隱患。

表1 焊接工藝評定報告執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)

5 焊接工藝的監(jiān)督內(nèi)容及方法

5.1 焊接工藝評定報告的審查內(nèi)容及方法

1）審查編制焊接工藝評定報告執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)見表1[1-4]。

2）審查焊接工藝評定報告的來源。GB 50236—2011《現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工規(guī)范》第5.0.7規(guī)定，焊接工藝評定應(yīng)在本單位進(jìn)行。焊接工藝評定應(yīng)由本單位技能熟練的焊接人員施焊，檢測試驗工作委托有相應(yīng)資質(zhì)的檢測單位進(jìn)行。SY/T 0452—2012《石油天然氣金屬管道焊接工藝評定》規(guī)定，同一管道工程施工時，壓力管道施工資質(zhì)相同的各單位之間，可互相利用焊接工藝評定作為編制焊接工藝規(guī)程的依據(jù)，但事先應(yīng)經(jīng)評定單位授權(quán)許可，并經(jīng)本單位質(zhì)量保證工程師的批準(zhǔn)。

3）審查焊接工藝評定報告的真?zhèn)巍彶楹附庸に囋u定報告時，若對其內(nèi)容有疑問，可進(jìn)一步檢查其預(yù)焊接工藝規(guī)程、無損檢測報告以及力學(xué)性能、金相檢驗報告。檢查其內(nèi)容是否與焊接工藝評定報告一致，是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

4）檢查焊接工藝評定報告的格式和內(nèi)容如圖1所示。

圖1 焊接工藝評定報告的格式和內(nèi)容

5.2 評定報告中覆蓋工程所有焊接型式和材料

1）檢查現(xiàn)有的焊接工藝評定報告是否能夠覆蓋所有的管材類別。一種母材評定合格的焊接工藝，可用于同組別號的其他材料。在同類別號中，高組別號母材的評定適用于該組別號母材與低組別號母材所組成的焊接接頭。兩組別號母材相焊[5]，若有各自相焊的焊接工藝評定，重要因素和補加因素不變時，兩組別號母材相焊不需要重新進(jìn)行焊接工藝評定。母材分組見SY/T 0452—2012第4.4款規(guī)定。

2）檢查焊接工藝評定報告厚度范圍是否適用被焊管道，表2是焊接工藝其管材厚度適用范圍。

表2 焊接工藝管材厚度適用范圍

3）檢查焊接工藝評定報告接頭形式是否適用被焊管道。對接焊縫焊接工藝評定適用于對接焊縫和角接焊縫，角接焊縫焊接工藝評定僅適用于角接焊縫。

5.3 相關(guān)檢查人員對焊接工藝評定報告的熟悉程度

由于施工單位對焊接工藝評定重視程度不夠，技術(shù)員、質(zhì)檢員、焊工對焊接工藝文件有關(guān)內(nèi)容不清楚，焊前對焊工未進(jìn)行技術(shù)交底，焊工憑經(jīng)驗施焊，認(rèn)為只要無損檢測合格了，焊接接頭就達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)了，給焊接接頭質(zhì)量留下了隱患。通過詢問焊工、技術(shù)員、質(zhì)檢員，可了解其對焊接工藝內(nèi)容的熟悉程度，也可督促其進(jìn)一步熟悉、執(zhí)行焊接工藝文件，達(dá)到提高焊接質(zhì)量的目的。

5.4 現(xiàn)場檢查焊工執(zhí)行焊接工藝的情況

檢查下列因素是否與焊接工藝評定報告一致。

1）焊接方法。

2）母材類別號、填充金屬類別、埋弧焊焊劑牌號。

3）預(yù)熱溫度、焊后熱處理類別。

4）母材厚度和焊縫金屬厚度范圍。

5）焊接方向、電弧焊電流種類或極性、電弧焊熱輸入量或單位長度熔敷金屬體積、電弧焊焊道數(shù)。

6）氣焊的可燃?xì)怏w種類、鎢極氬弧焊或熔化極氣體保護(hù)焊的保護(hù)氣體種類、不銹鋼背面保護(hù)氣體種類。

5.5 檢查監(jiān)理的審查簽認(rèn)和巡視檢查記錄

焊接前，監(jiān)理應(yīng)對焊接工藝評定報告審查，檢查其內(nèi)容是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，是否能覆蓋工程所有材料、接頭形式和焊接位置，并且組織焊工進(jìn)行現(xiàn)場適應(yīng)性考試，合格后持證上崗。焊接過程中，監(jiān)理應(yīng)檢查焊接工藝評定報告的執(zhí)行情況，檢查焊接方法、焊接材料、焊接層數(shù)、焊接參數(shù)等是否符合焊接工藝評定報告，并做好巡視檢查記錄。審查監(jiān)理對焊接工藝文件的審查記錄和巡視檢查記錄，可以進(jìn)一步規(guī)范監(jiān)理的履職行為。

6 焊接工藝問題的處理

對于焊接工藝的重要性，監(jiān)督人員應(yīng)在監(jiān)督交底和質(zhì)量講評會上加強對各級管理人員的宣貫。如果監(jiān)督人員發(fā)現(xiàn)了焊接工藝評定問題，可下發(fā)質(zhì)量問題通知書督促相關(guān)單位不停工或局部停工整改，并復(fù)查整改情況。通過問題的整改，會起到一定的警示作用，達(dá)到規(guī)范施工、監(jiān)理單位的質(zhì)量行為和提高焊接質(zhì)量的目的。