鋼管焊接質(zhì)量控制與射線檢測技術(shù)研究

張學(xué)鋒 韓開鵬 邢宇 孫志英

海洋石油工程股份有限公司海洋工程技術(shù)服務(wù)分公司 山東青島 266500

1 鋼管焊接前質(zhì)量控制要點

1.1 對焊工、無損檢測人員、熱處理工的資質(zhì)要求

焊工必須持有B級、III級鋼焊接I級證書。焊接無損檢測人員必須持有中國無損檢測學(xué)會頒發(fā)的相應(yīng)無損檢測專業(yè)資格證書。熱處理工人必須經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，考核合格后取得資格證書。以上三種證書的相應(yīng)合格項目必須在有效期內(nèi)。

1.2 對焊接工藝評定的編制要求

鋼管焊接前，技術(shù)部門必須依據(jù)《焊接工藝評定規(guī)程》DL/T868-2004和電廠鍋爐的特殊要求，從焊接方法、焊接材料、焊接坡口形式、預(yù)熱和層間溫度，方面的焊接熱輸入，后加熱治療和焊后熱處理，制備相應(yīng)的焊接工藝評定報告，編制焊接工藝卡片，制定現(xiàn)場焊接作業(yè)指導(dǎo)書，從技術(shù)上保證焊接質(zhì)量。

1.3 對焊接方法、焊機設(shè)備及其附件的選擇要求

鋼管應(yīng)采用手工鎢極氬弧焊（TIG）焊襯、焊條弧焊（SMAW）填充、蓋焊方法。鑒于對鋼管各種焊接參數(shù)的嚴(yán)格要求，要求所選焊機除了具有預(yù)吹風(fēng)功能和延時功能外，還應(yīng)具有良好的運動特性，在使用前應(yīng)檢查焊機的功能是否使用。正常的。還應(yīng)檢查焊接過程中使用的氬弧焊炬、氬氣、保溫氣瓶、除渣工具。

1.4 對焊接材料的選用及烘焙要求

焊接材料的選擇原則是焊接耗材構(gòu)件應(yīng)與母材相似，焊縫必須具有與母材相匹配的抗氧化性和熱強度。鋼管一般采用手工鎢極氬弧焊（TIG）焊襯、焊條弧焊（SMAW）填充和蓋焊方法。因此，進口焊接材料主要采用手工焊條和TIG氬弧焊絲。此外，近年來鋼焊接材料的國產(chǎn)化也得到了進一步的發(fā)展。產(chǎn)品類型主要有無背氬弧焊自保護藥芯焊絲、氬弧焊絲（TIG焊）、手工弧焊絲。該產(chǎn)品在高溫性能和焊接接頭的焊接工藝性能方面均優(yōu)于進口鋼材焊接材料。每批焊接材料在入庫前必須經(jīng)質(zhì)量技術(shù)部門檢驗合格。選擇的電極是干350-400°C1h，然后放置在一個絕熱氣缸80-12 0°C，并根據(jù)需要使用。

2 鋼管焊接過程的質(zhì)量控制要點

在焊接過程中，應(yīng)實施專業(yè)施工計劃，確保焊接環(huán)境合格，嚴(yán)格按照作業(yè)指導(dǎo)書進行施工。管道插入槽內(nèi)時，不得直接與鋼絲繩捆綁，以免劃傷管道表面，并置于管架上，使其穩(wěn)定，墊片采用非金屬墊片。焊接采用氬弧焊和手工弧焊。焊工組對溝槽及內(nèi)外表面不少于10mm的油、漆、鱗、銹、毛刺、鍍鋅層進行清洗，無裂紋、無夾層。和其他缺陷。用不銹鋼刷和丙酮清洗。采用熱加工方法對凹槽進行加工后，去除凹槽表面的水垢和爐渣，并對凹槽的不均勻性進行平滑處理。槽是用電動坡口或車床加工的。在不銹鋼焊件坡口兩側(cè)100mm范圍內(nèi)，焊接前采取了防止焊縫飛濺污染焊件表面的措施。電極和焊劑在使用前按要求干燥，在使用過程中保持干燥。電線在使用前要清除其表面的油、銹等。焊接焊縫被本能地清洗和鈍化。

焊接檢查員的建設(shè)單位應(yīng)當(dāng)檢查焊縫的外觀質(zhì)量，檢查焊接接頭的成形狀態(tài)，表面顏色是否削弱了削弱等錯誤的一邊，坑，飛濺，等，并做好檢驗記錄的各種流程，包括焊接。焊縫口位置及焊工編號記錄，焊縫坡口及對縫檢驗記錄，焊縫幾何形狀檢驗記錄，焊縫外觀質(zhì)量檢驗記錄。監(jiān)督身邊站的監(jiān)督單位應(yīng)當(dāng)對關(guān)鍵過程進行檢查和抽查，包括檢查鋼管相比，是否有任何污漬，差距，電弧燃燒，水痕槽，噴嘴的圓度，直徑的偏差，口的間隙、錯口數(shù)量等等。

3 鋼管焊接后熱處理的質(zhì)量控制要點

鋼管焊接后焊縫檢測是事件后控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。根據(jù)合同文件和技術(shù)規(guī)范，焊縫檢驗采用x射線檢驗，要求施工單位對100%焊縫進行檢驗。不合格的焊縫應(yīng)及時修復(fù)，待修復(fù)合格后再進行修復(fù)。監(jiān)理單位對建設(shè)單位無損檢測單位的資質(zhì)和檢測人員的資質(zhì)進行了審核。業(yè)主聘請第三方無損檢測單位按10%的比例進行平行檢測。共測試了600多個焊點，拍攝了2000多部影片。檢查是對施工現(xiàn)場已完成的焊接接頭進行抽查，對施工單位自檢的焊接接頭進行抽查。復(fù)檢工作必須覆蓋、隨機、集中、獨立。指定位置檢查是檢查焊焊接，包括碳鋼和不銹鋼焊接使用的項目，肘部和彎頭焊縫，彎頭和直管焊接，焊接固定，施工單位自檢超過標(biāo)準(zhǔn)要求和維修焊接接頭，通過檢查和狹窄的焊接接頭焊接位置。抽查復(fù)檢包括在指定位置選擇的所有焊縫。比例大于指定的位置。試驗中發(fā)現(xiàn)質(zhì)量偏差的焊縫位置要加大。管道系統(tǒng)投入使用前需進行水力試驗，試驗壓力為工作壓力的1.5倍。

4 鋼管焊接射線檢測技術(shù)的應(yīng)用

4.1 中子背散射測量技術(shù)

中子反向散射技術(shù)通常用于確定填補水平，測量槽或壓力容器壁污染（或焦化）檢測液-液、液固、氣液界面，并確定泡沫高度或水平的下水管（h），確定的位置的頂部和底部填充層的填充柱，確定反應(yīng)器中催化劑的表面，確定存款的數(shù)額底部的坦克，等等。工業(yè)利用中子反向散射技術(shù)測量材料水平非常廣泛，但主要是使用的中子源241Am-Be等等，這樣的中子源中子的輸出是不可控的，當(dāng)測量反應(yīng)器壁厚較大，所需的中子源活動相對較大，這給保護帶來一定的困難。

4.2 放射性示蹤技術(shù)

放射性示蹤技術(shù)是石油化工裝置中較常用的輻射檢測技術(shù)之一。與上述兩種輻射探測技術(shù)相比，放射性示蹤技術(shù)只能對器件進行外部測量。放射性示蹤技術(shù)的作用是確定裝置的頻率和速率以及裝置內(nèi)介質(zhì)的數(shù)量。目前，這項技術(shù)在中國的應(yīng)用還不成熟。

4.3 其他應(yīng)用

目前的伽瑪射線掃描技術(shù)不僅用于塔臺設(shè)備故障的檢測和維修，而且廣泛應(yīng)用于其他石化設(shè)備中。例如，為了改善聚合反應(yīng)器、加氫反應(yīng)器、管道等設(shè)備的流量分布、結(jié)構(gòu)和運行診斷，可以對單相和多相輸送管道進行診斷，檢測特殊材料的水平。