油氣管道焊縫同一部位二次返修的判定及對管道安全運行的影響

吳運逸　周亞平

摘 要：油氣管道焊縫質量作為管道安全運行的重要保障，通常焊接工藝規(guī)程明確焊縫同一部位只允許一次返修。個別施工單位在一次返修仍存在缺陷時私自二次返修，返修打磨后難以直觀區(qū)分是否經(jīng)過多次返修。本文對某管道項目一返修焊縫進行取樣試驗分析，準確判定了焊縫的二次返修，為管道安全運行提出針對性的意見。

關鍵詞：管道焊縫;同一部位;二次返修;安全運行

焊接作為長輸油氣管道工程的關鍵工序，雖然國標規(guī)

定同一部位可返修兩次[1]，但大部分項目為了嚴控焊接質量，焊接工藝規(guī)程要求焊縫同一部位只允許返修一次。個別施工單位在焊縫一次返修存在缺陷時私自進行二次返修，焊接過程完全不受控，會嚴重影響管道安全運行。

某管道項目檢查時發(fā)現(xiàn)一返修焊口的底片1360mm位置有疑似裂紋缺陷。兩日后再次復核該焊縫底片，發(fā)現(xiàn)與原返修底片存在較大出入，裂紋影像消失、焊縫影像輪廓發(fā)生變化，初步懷疑私自進行二次返修。為了驗證判斷，開展了各種檢測、試驗和對照分析，判定該焊縫是否存在二次返修。

1 焊縫二次返修判定

1.1 焊縫外觀檢查

經(jīng)對該焊縫存疑部位外觀進行查看，發(fā)現(xiàn)焊縫原裂紋位置修磨痕跡較重、棱角清晰，且修磨表面呈現(xiàn)光亮金屬光澤。

1.2 無損檢測

對該焊縫進行了射線檢測，底片上未發(fā)現(xiàn)超標缺陷。再對存疑位置進行表面磁粉探傷，未見裂紋缺陷。

復拍底片與第一次查看的返修底片進行比對分析，可得出：

①原焊縫標記1300mm附近，焊縫被修磨，修磨長度約70mm;②1350mm區(qū)域焊縫（疑似裂紋所在位置）上側存在明顯金屬厚度增加，下側壁厚金屬存在減薄，一次返修后的疑似裂紋消失。

1.3 宏觀金相試驗

為確定金相試樣的截取位置，對存疑部位表面輕微拋光處理，利用5%硝酸酒精腐蝕，查找一次返修或二次返修的邊界。經(jīng)檢測，焊縫表面返修長度約為210mm，在整個返修長度的中心位置，存在疑似二次返修邊界。

1.3.1 確定返修位置

根據(jù)標記位置，在第一次返修的位置取樣（試樣A），觀察焊縫橫截面宏觀金相可知，第一次返修位置在焊縫下側。

在疑似二次返修位置取樣（試樣B），通過焊縫橫截面宏觀金相觀察發(fā)現(xiàn)，返修位置出現(xiàn)在焊縫上側，與試樣A返修位置明顯不同。另發(fā)現(xiàn)，內(nèi)部焊縫存在返修現(xiàn)象，焊縫兩側母材區(qū)域存在疑似補焊減薄的鋼管端部母材。

1.3.2 第一次返修與疑似二次返修邊界

對疑似二次返修的邊界位置取樣（試樣C），通過焊縫橫截面宏觀金相觀察，返修焊道已無法明顯區(qū)分。

為進一步確認返修情況，對所選區(qū)域焊縫進行縱向切割，尋找一次返修焊前的打磨溝槽與原焊縫的交角，二次返修前的打磨溝槽與一次返修焊縫的交角。經(jīng)觀察切割后試樣，兩個交角呈相對平行狀態(tài)，熔合線明顯，確認焊縫存在兩次返修。

1.4 試驗分析結果

根據(jù)上述試驗結果，得出結論如下：

①同一位置存在多次返修，其中外表面2次，內(nèi)表面1次;②此焊口僅有第一次返修的相關記錄，屬于“私自返修”;③焊縫內(nèi)表面兩側母材補焊，違反GB 9711和設計文件的要求。

施工單位最終承認擅自打磨焊縫二次返修，內(nèi)表面補焊是返修焊工違章進入管內(nèi)打磨根部致使焊縫低于母材，又違規(guī)補焊后磨平處理。

2 對管道安全運行的影響

2.1 影響因素分析

私自二次返修，過程監(jiān)管失控，即使建設期無損檢測、力學性能試驗都無異常，但焊接接頭質量仍會成為管道安全運行的重大隱患。主要如下：

①焊縫返修應在使用評定合格的返修焊接工藝規(guī)程，選用具備相應資格的焊工、符合要求的焊材，在監(jiān)理旁站監(jiān)管下進行。不受控的“私自返修”存在較大的焊接質量隱患，管道本質安全無法保障;②焊接次數(shù)增加，焊縫金屬中溶解的氫氣向過熱區(qū)的擴散量必然增加，成為產(chǎn)生熱影響區(qū)冷裂紋、延遲裂紋的隱患;其次是過熱區(qū)的晶粒因多次過熱會變的粗大，造成組織不均勻和力學性能下降;③在管道運行階段，直接或間接作用在埋地管道上的載荷較多，特殊工況也會對管道受力產(chǎn)生不同的影響，如：地基沉降。如果焊縫的力學性能下降，達不到設計要求，在各種交變載荷的影響下，會在焊縫性能薄弱處產(chǎn)生危害缺陷甚至斷裂 ，是管道運行事故的誘發(fā)因素之一。

2.2 建議

為確保管道安全運行，對于建設期管道焊接質量管理，提出以下建議：

①建設單位應在焊接工藝評定階段科學合理地確定管道焊縫同一部位的返修次數(shù)，既能滿足設計要求，又要保證焊接施工合理性[2];同時，通過建立第四方無損檢測復評機制，對焊縫底片100%復評，并根據(jù)復評結果對能力較差或責任心較弱的焊接、檢測機組及相關人員及時予以清退;②施工單位要加強現(xiàn)場焊接作業(yè)管理，嚴格焊接工藝紀律，從“人機料法環(huán)”五方面管控，精準管控焊材的發(fā)放和回收[3]，有效落實工序“三檢制”。發(fā)現(xiàn)焊縫缺陷時，首先嚴禁私自返修，在接到返修指令后，應與檢測、監(jiān)理單位充分溝通，根據(jù)檢測結果確定返修位置[4]，以免出現(xiàn)指令傳達有誤導致錯誤施工;③無損檢測單位應加強評片人員能力建設，除了焊縫缺陷外，注重把關焊縫多次返修或私自返修情況，對存疑焊口“從嚴”處理;現(xiàn)場檢測要做到專業(yè)、公正，實事求是反映現(xiàn)場焊縫質量狀況;④監(jiān)理單位應加強現(xiàn)場監(jiān)管，加大監(jiān)理人員履職情況抽查力度，涉及“三口”作業(yè)，100%旁站監(jiān)管。加強“三口”影像管理和現(xiàn)場巡視，對焊口外觀質量逐個檢查確認，對無損檢測單位拍片及底片評定情況抽查，發(fā)現(xiàn)不合規(guī)的情況應立即糾正和嚴肅處理。

參考文獻：

[1] GB/T 50369-2014.油氣長輸管道工程施工及驗收規(guī)范[S].中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部，中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局，2014.

[2]黃海，毛洪光，楊建明，楊安益，李曉霜，李希.多次返修對焊接接頭的影響及返修質量控制技術探討[C].2013中國油氣田腐蝕與防護技術科技創(chuàng)新大會，2013.

[3]馬新朝，韓梅.核電工程預防私自返修違規(guī)焊接及減少漏檢的措施[J].建設監(jiān)理，2019（03）：74-76.

[4]李騰.長輸管道返修施工工藝優(yōu)化與節(jié)點控制探討[J].工藝設備，2016（36）：74.

作者簡介：

吳運逸，男，漢族，貴州省貴陽市人，現(xiàn)供職于廣東省天然氣管網(wǎng)有限公司，高級工程師，本科學歷，主要研究油氣長輸管道行業(yè)質量安全管理。

周亞平，男，漢族，江蘇省姜堰市人，現(xiàn)供職于廣東省天然氣管網(wǎng)有限公司QHSE部，工程師，本科學歷，主要研究油氣長輸管道工程質量安全管理。