鋼管制造標準與管道施工標準不相容對管道焊接質量的不良影響

馬 倩

中石化江蘇油建工程有限公司，江蘇揚州225000

中石化江蘇油建工程有限公司在油氣管道工程施工過程中，曾發(fā)生了兩起鋼管制造標準與管道焊接檢驗標準不相容事件：鋼管外觀按制管標準檢驗合格，但項目施工組對焊接后，焊縫外觀存在嚴重錯邊，X 射線檢測底片出現(xiàn)錯邊未焊透影像，判定管道焊縫不合格，因此造成焊縫割口重焊，給施工企業(yè)帶來一定的經濟損失。本文對這兩起事件進行描述和分析[1-6]，并提出幾點看法與建議。

1 事件過程

1.1 某成品油分輸站改造工程

2014—2015 年，建設方調進一批D 509 mm×9 mm 焊管，工程技術人員和施工人員檢驗后，發(fā)現(xiàn)管口焊縫處有向內凹陷和向外凸出情況，按GB/T 9711—2017《石油天然氣工業(yè)管線輸送系統(tǒng)用鋼管》標準，向內凹陷稱為“扁平塊”，向外凸出稱“噘嘴”（見圖1），管口局部失圓。

圖1 扁平塊和噘嘴示意

因而向建設方和監(jiān)理方提出異議，交涉無結果后決定試焊2 道口，經X 射線檢測后，確定不合格，主要缺陷是錯邊未焊透，且都出現(xiàn)在焊管丁字接頭附近。于是建設方通知鋼管廠家到達施工現(xiàn)場，廠方代表按鋼管標準進行檢驗，認為鋼管外觀尺寸合格。在雙方經過多次爭執(zhí)都沒有結果情況下，為了保證施工正常進行，現(xiàn)場技術人員決定采用氧乙炔火焰加熱10 cm 范圍內失圓管口，待管口加熱至一定溫度時，錘擊管口扁平塊或噘嘴處，使管口復圓，再進行組對焊接，有效避免了錯邊未焊透的缺陷。

1.2 某天然氣管道工程

2018 年，該工程采用D 610 mm×15.9 mm焊管，開焊后，因施工方的原因，對已焊接管道的62 道口按照GB/T50369《油氣長輸管道工程施工及驗收規(guī)范》進行外觀檢查，發(fā)現(xiàn)普遍錯邊超標，判定焊縫不合格，多道焊口需進行返工。施工單位對未焊接的管口進行檢查，發(fā)現(xiàn)管口焊縫處凹陷或凸出現(xiàn)象嚴重，經測量，管口凹陷、凸出的深度在1.5～3 mm 范圍，因此施工方認為導致焊縫不合格的主要因素是鋼管管口存在嚴重扁平塊或噘嘴，管口失圓。

如此大的質量問題引起了各方面高度關注，鋼管廠家也趕到現(xiàn)場。經過對現(xiàn)場情況的檢查分析，認定鋼管管口外觀缺陷（扁平塊或噘嘴） 是造成焊縫不合格的主要原因。制管廠代表依據(jù)GB/T 9711標準堅持認為鋼管質量合格。最后建設方和監(jiān)理方決定：第一，施工方割除多道不合格焊口；第二，制管廠組織人員、設備對現(xiàn)場所有鋼管管口進行校圓；第三，施工單位按照施工程序組對焊接安裝施工。此后，在后續(xù)的管道安裝施工中再沒有發(fā)生嚴重錯邊造成焊接質量不合格的情況。

2 原因分析

2.1 鋼管管口缺陷（扁平塊或噘嘴）

鋼管成型工藝或制造操作會造成鋼管實際輪廓相對于鋼管正常圓柱輪廓發(fā)生幾何尺寸偏差（扁平塊或噘嘴），當幾何尺寸偏離處的極端點與鋼管正常輪廓延伸部分之間的測量間距（即深度） 超過3.2 mm時，該處應判為缺陷。筆者認為按上述標準規(guī)定，扁平塊或噘嘴深度如果不超過3.2 mm 時，該管口判為合格，這正是鋼管標準與管道施工規(guī)范不相容之處。

2.2 錯邊

在施工過程中，管道組對出現(xiàn)錯邊是常見現(xiàn)象，需控制錯邊量在GB/T 50369 標準中規(guī)定的范圍內，事件二按上述標準規(guī)定錯邊量≤1.6 mm。但在管口出現(xiàn)扁平塊或噘嘴缺陷時，允許的錯邊量與扁平塊或噘嘴缺陷可能出現(xiàn)相互疊加或部分抵消的情況，其最終結果是焊縫的錯邊量仍然超出規(guī)定值。

由于管口焊縫處存在扁平塊或噘嘴缺陷，施工組對時管外側的錯邊量可以用目測方法和量具進行測量，并通過對口器進行微調節(jié)；而管內側的錯邊量大小與管外側錯邊量相同時，無論對口器如何調節(jié)，總是存在著局部對口錯邊量遠大于1.6 mm的情況。

2.3 錯邊未焊透

依據(jù)SY/T 4109 標準，只能通過X 射線探傷發(fā)現(xiàn)根部錯邊未焊透。管道安裝組對時，對于不大于規(guī)定量的錯邊，可以采用電流將錯開的根部鈍邊熔接在一起。但當錯邊量較大時，焊接電流不能把錯邊的根部熔接在一起，于是在探傷照片上可觀察到縱剖面上有一個臺階，見圖2。

圖2 錯邊未焊透示意

3 結束語

綜上所述，對相關標準中不相容的條文應予修訂。第一，對于焊管管口扁平塊或噘嘴缺陷的允許偏差，建議修訂為焊管管口不允許出現(xiàn)扁平塊或噘嘴缺陷，且這對于制管廠而言是不難做到的；第二，管道施工企業(yè)應該強化質量管理體系運行，加強進場管材、焊材等材料的檢驗、驗證過程，不合格材料不能投入使用；第三，管道施工企業(yè)應經常開展標準知識培訓，以提升施工技術人員對標準的使用和認識水平。