林冠堂 孔令昌

（廣東省特種設(shè)備檢測研究院珠海檢測院 珠海 519002 ）

一起超級奧氏體不銹鋼管道未熔合案例分析及缺陷處理

林冠堂 孔令昌

（廣東省特種設(shè)備檢測研究院珠海檢測院 珠海 519002 ）

超級奧氏體不銹鋼壓力管道經(jīng)射線檢測發(fā)現(xiàn)未熔合缺陷，由于缺陷自身高度難以定量，檢驗人員應(yīng)用TOFD檢測對未熔合缺陷自身高度進(jìn)行測定，根據(jù)檢測結(jié)果對壓力管道安全等級進(jìn)行評定并提出相應(yīng)處理措施，管道缺陷部位解剖后證實檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

超級奧氏體不銹鋼 未熔合 自身高度 TOFD檢測

受某化工企業(yè)委托，對PTA裝置的工藝介質(zhì)管道進(jìn)行全面檢驗，經(jīng)射線檢測在一壁厚為21mm的超級奧氏體不銹鋼管道焊縫中發(fā)現(xiàn)坡口未熔合缺陷，經(jīng)TOFD檢測量出缺陷自身高度，管道安全等級評定為4級。企業(yè)對管道實施解剖后，證實缺陷數(shù)據(jù)與檢測結(jié)果高度吻合。本文通過闡述缺陷檢出過程，分析缺陷產(chǎn)生的原因，提出處理措施。

1 基本情況

管線投用4年，輸送介質(zhì)為PTA物料（使用單位介質(zhì)代號PS），管道材質(zhì)6%Mo超級奧氏體不銹鋼，管線規(guī)格φ273mm×21mm，設(shè)計壓力12.7MPa，使用壓力10.25 MPa，設(shè)計溫度305℃，管道級別GC1。管道有安裝竣工驗收資料、安裝監(jiān)督檢驗報告，運行期間沒有進(jìn)行過維修、改造，這次是管道投用后的首次全面檢驗。

2 檢驗情況

根據(jù)《在用工業(yè)管道定期檢驗規(guī)程》對GC1管道全面檢驗要求，編制檢驗方案明確檢驗項目包括：宏觀檢查、硬度測定、滲透檢測、壁厚測定、射線檢測、安全附件檢查、泄漏性試驗。

管線焊縫數(shù)量為11個，經(jīng)資料審查，管道安裝時已按照規(guī)范要求對6個焊接接頭進(jìn)行射線探傷，沒有發(fā)現(xiàn)超標(biāo)缺陷。因此，這次檢驗人員制定檢驗方案時，確定射線檢測抽查的重點是安裝時沒有檢測到的另外5個焊接接頭。

經(jīng)射線檢測，發(fā)現(xiàn)其中一個焊接接頭存在嚴(yán)重未熔合缺陷，另外4個焊接接頭未發(fā)現(xiàn)超標(biāo)缺陷。

為了準(zhǔn)確對壓力管道安全等級進(jìn)行評定，需要進(jìn)一步檢測缺陷的深度和缺陷自身高度。考慮到射線檢測難以準(zhǔn)確判斷缺陷的自身高度，檢驗人員采用TOFD檢測對缺陷深度進(jìn)行測定。。

TOFD檢測結(jié)果測定缺陷自身高度為5.1mm，根據(jù)《在用工業(yè)管道定期檢驗規(guī)程》第四十九條“各級管道所允許的單個焊接接頭中未熔合自身高度的最大值”要求，該管道安全等級判定為4級，若繼續(xù)使用需要進(jìn)行維修處理。

3 綜合分析

管道材質(zhì)6%Mo屬超級奧氏體不銹鋼，為分析缺陷是否由于材料問題導(dǎo)致，檢驗人員用手持式合金分析儀對管道化學(xué)成分進(jìn)行分析，檢測結(jié)果顯示材料的主要合金元素含量符合美國ASTM B675-2002(2007)標(biāo)準(zhǔn)要求，見表1。

表1 化學(xué)成分分析結(jié)果

從無損檢測結(jié)果可知，缺陷位于坡口位置，屬于坡口未熔合，且缺陷主要位于下坡口面。分析認(rèn)為，6%Mo超級奧氏體不銹鋼的焊接性與標(biāo)準(zhǔn)奧氏體不銹鋼相同，由于不銹鋼相對于碳鋼熔化后黏度大，流動性差。缺陷產(chǎn)生原因應(yīng)該是焊接時操作不當(dāng)，導(dǎo)致鐵水沿母材的下坡口面向外流，并且母材未熔化時已被鐵水覆蓋，造成坡口未熔合缺陷產(chǎn)生。

4 處理措施

由于受檢壓力管道長期在高溫高壓下運行，缺陷檢出后使用單位高度重視，經(jīng)與檢驗人員商討，對管線剩余的6個焊接接頭再次進(jìn)行射線探傷，未發(fā)現(xiàn)超標(biāo)缺陷。由于存在缺陷的管道判定為4級，需要進(jìn)行維修處理。使用單位現(xiàn)場對管道實施解剖，經(jīng)測量缺陷實際數(shù)據(jù)與檢驗結(jié)果高度吻合。

針對檢驗發(fā)現(xiàn)的嚴(yán)重安全隱患，檢驗人員發(fā)出特種設(shè)備意見通知書，并上報當(dāng)?shù)靥胤N設(shè)備監(jiān)察部門。由于使用單位要對管道進(jìn)行維修，檢驗人員提醒使用單位該管道維修由具備GC1管道安裝資格的單位進(jìn)行，安裝單位施工前應(yīng)制定重大維修方案，并向管道使用登記機(jī)關(guān)辦理告知，向監(jiān)督檢驗機(jī)構(gòu)申請監(jiān)督檢驗。管道維修后，經(jīng)監(jiān)檢合格，確認(rèn)管道安全性能滿足安全使用要求，企業(yè)辦理相關(guān)手續(xù)后管道順利投入運行。

5 總結(jié)

在這次工業(yè)管道全面檢驗中，檢驗人員通過射線檢測發(fā)現(xiàn)管道存在未熔合缺陷后，應(yīng)用TOFD檢測技術(shù)對缺陷自身高度進(jìn)行測量，最終對管道安全狀況等級進(jìn)行判定?，F(xiàn)場對管道實施解剖后，證實與檢測數(shù)據(jù)高度吻合。檢驗人員通過工業(yè)管道全面檢驗幫助企業(yè)及時發(fā)現(xiàn)并消除一處重大安全隱患，贏得了企業(yè)的肯定。

壓力管道一般運輸高溫高壓、易燃易爆介質(zhì)，具有一定的危險性，其質(zhì)量安全直接影響到企業(yè)的安全生產(chǎn)。但由于歷史原因，在相當(dāng)多的領(lǐng)域都無法正常開展工業(yè)管道的定期檢驗工作，造成管道“帶病”作業(yè)的狀況。因此，檢驗人員在開展管道全面檢驗時，應(yīng)針對管道使用情況編制科學(xué)的檢驗方案，綜合運用多種檢測方法，保障工業(yè)管道安全運行。

1 TSG D0001-2009，壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程-工業(yè)管道[S].

2 在用工業(yè)管道定期檢驗規(guī)程[S].

3 JB/T 4730.承壓設(shè)備無損檢測[S].

4 姜萬祥.奧氏體—鐵素體雙相不銹鋼的焊接[J].中國特種設(shè)備安全,2008,24(6): 50～51.

5 蔡昊,等.奧氏體不銹鋼需做晶間腐蝕試驗的實例[J].中國特種設(shè)備安全,2009,25(1): 31～33.

6 奧氏體不銹鋼應(yīng)變強(qiáng)化原理的應(yīng)用[J].中國特種設(shè)備安全,2009,25(10): 34～35.

Super Austenitic Stainless Steel Pipe with No Fusion Case Analysis and Treatment of Defects

Lin Guantang Kong Lingchang

Super austenitic stainless steel pressure pipe by ray testing found that lack of fusion defects, defects due to its highly diffcult to quantify, detected by TOFD inspection personnel to lack of fusion defects of its height were determined, according to the detection results of safety grade of pressure pipeline assessment and puts forward the corresponding treatment measures, the pipeline defects anatomic confrmed the accuracy of detecting data.

Super austenitic stainless steel Lack of fusion Height TOFD detection

X933.4

B

1673－257X(2014)11－49－02

10.3969/j.issn.1673-257X.2014.11.014

林冠堂（1982～）,男，本科，工程師，主任，從事承壓類特種設(shè)備檢驗與管理工作.

2014-04-02）