王 純， 董占凱， 李新洪， 李宏宇

（中國(guó)電建集團(tuán)山東電力建設(shè)有限公司， 濟(jì)南250014）

MGS （master gas system） 是當(dāng)今世界上規(guī)模最大的天然氣采集和處理系統(tǒng)， 自1982年建成以來(lái)， 成為沙特工業(yè)經(jīng)濟(jì)網(wǎng)的支柱。 隨著沙特國(guó)內(nèi)中西部天然氣需求的增加， 沙特阿美石油公司（下稱(chēng)阿美） 擬通過(guò)新建增壓站， 提高其東氣西輸管線的輸氣能力。 MGS 項(xiàng)目作為沙特阿美東西管道走廊的擴(kuò)建項(xiàng)目， 由中國(guó)電建集團(tuán)山東電力建設(shè)有限公司EPC （engineering procurement construction） 總承包模式中標(biāo)建設(shè)。 項(xiàng)目占地約89×104m3， 建成將使天然氣輸送能力由每日2.72×108m3提高到3.55×108m3， 項(xiàng)目包含地上管道5.3×104m， 焊接當(dāng)量1.1 萬(wàn)達(dá)因[1]。

阿美作為全球最大的石油和天然氣公司之一，其投資運(yùn)營(yíng)的油氣、 石化及電力EPC 總承包項(xiàng)目為中國(guó)企業(yè)提供了大量的機(jī)會(huì)， 但其嚴(yán)苛的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和管理體系也對(duì)中國(guó)企業(yè)的管理水平提出了更高要求[2]。 MGS 項(xiàng)目雖采用ASME B31.8[3]設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)， 但在項(xiàng)目實(shí)施及質(zhì)量控制過(guò)程中， 需同時(shí)滿足高于一般國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的阿美工程標(biāo)準(zhǔn)SAES、 項(xiàng)目程序文件SAEP、 材料規(guī)范SAMSS 等標(biāo)準(zhǔn)和程序[4]。因此熟悉阿美項(xiàng)目無(wú)損探傷流程和工藝， 對(duì)于項(xiàng)目焊接質(zhì)量評(píng)價(jià)、 焊接進(jìn)度管理具有重要的意義。

1 管線等級(jí)和無(wú)損探傷要求

阿美標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于服役管線的等級(jí)編碼有明確的定義和分類(lèi) （見(jiàn)表1）。 所有管線服役編碼在阿美文件系統(tǒng)中可查找對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)， 設(shè)計(jì)圖紙和P&ID 也須提交業(yè)主審核簽發(fā)。 如管線標(biāo)識(shí)6″－FG－123－1CS1P， 指一個(gè)線號(hào)為123 的 Φ152.4 mm （6 in）燃?xì)饩€， 其管線等級(jí)為1CS1P。 而對(duì)于管線等級(jí)和試壓壓力， 沙特阿美標(biāo)準(zhǔn)SAES－L－105[5]和SAESA-003[6]中分別將其細(xì)化、 分類(lèi)、 定義。 在工藝系統(tǒng)類(lèi)別中， 將鋼種分為非酸性條件服役碳鋼、 酸性條件服役碳鋼、 低合金鋼、 不銹鋼和高合金鋼， 進(jìn)而將根據(jù)不同鋼種的設(shè)計(jì)溫度、 壓力和服役環(huán)境等對(duì)應(yīng)至不同的管線等級(jí)。 阿美標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于管線等級(jí)的一般定義為： 第一區(qū)為管線壓力等級(jí)； 第二區(qū)為管線材質(zhì)； 第三區(qū)為設(shè)計(jì)腐蝕余量； 第四區(qū)為服役系統(tǒng)； 第五區(qū)為修正要求， 明確系統(tǒng)介質(zhì)類(lèi)型和具體要求。 如管線等級(jí)3CS1P11， 指碳鋼管線的設(shè)計(jì)壓力為300 psi， 腐蝕余量1.6 mm， 普通工藝管線服役環(huán)境， 修正要求需滿足具體項(xiàng)目規(guī)范要求。

表1 阿美MGS 項(xiàng)目管線等級(jí)及無(wú)損檢驗(yàn)比例

表1 表明， 阿美MGS 項(xiàng)目不同管線等級(jí)對(duì)應(yīng)不同工藝系統(tǒng)[7]， 且對(duì)應(yīng)不同設(shè)計(jì)溫度、 試壓類(lèi)型和試壓壓力， 進(jìn)而確定無(wú)損探傷類(lèi)型和比例， 也表明管線等級(jí)可以直接反映管道服役介質(zhì)。 管線等級(jí)1CS2U16、 6CS2U16 為工藝系統(tǒng)用碳鋼材質(zhì)的管線焊縫， 服役環(huán)境一般為公用系統(tǒng)， 如氮?dú)?、空氣?排污系統(tǒng)等， 運(yùn)行壓力小或不考慮燃?xì)?、有毒氣體泄露等因素， 僅需10%RT， 同一管線等級(jí)附加10%MT 檢驗(yàn)比例； 管線等級(jí)12CG0U16、80CG0D01 為碳鋼材質(zhì) （含鍍鋅碳鋼材質(zhì)） 的管線焊縫， 需10%RT， 同一管線等級(jí)附加10%MT 檢驗(yàn)比例； 管線等級(jí)1SD0P01 （工藝系統(tǒng)）、 1SD0U16（公共水系統(tǒng)且阿美明確規(guī)定此等級(jí)） 為316/316L材質(zhì)管線焊縫， 需10%RT， 同一管線等級(jí)附加10%PT 檢驗(yàn)比例； 其余管線無(wú)論材質(zhì)或介質(zhì)， 均需100%RT 附加100%MT 或100%PT。

2 阿美MGS 項(xiàng)目無(wú)損探傷類(lèi)型

阿美項(xiàng)目對(duì)于碳鋼管線焊縫質(zhì)量評(píng)價(jià)常用RT、 MT、 PT、 UT 無(wú)損探傷方式， 對(duì)于不銹鋼管線焊縫質(zhì)量評(píng)價(jià)常用RT 評(píng)價(jià)管線焊縫質(zhì)量、 PMI評(píng)價(jià)母材和焊縫成分。 無(wú)損探傷方式的選用在阿美標(biāo)準(zhǔn)SAEP－1143 中有明確的補(bǔ)充說(shuō)明， 表2 為以阿美項(xiàng)目為例的不同無(wú)損檢測(cè)方式及其特點(diǎn)。

由表2 可以看出， RT 能夠檢測(cè)出體積型缺陷， UT 能檢測(cè)出面積型缺陷， MT 和PT 主要檢測(cè)近表面裂紋[8]。 RT 和UT 自身特點(diǎn)相比， UT 安全，成本低； RT 具有輻射性， 同時(shí)對(duì)檢測(cè)人員和評(píng)片人員資質(zhì)要求高。 MGS 項(xiàng)目由于地處沙漠深處，環(huán)境惡劣， UT 檢驗(yàn)易受個(gè)人操作和環(huán)境影響； 此外， 由于焊縫余高和UT 對(duì)于缺陷方向性的限制，綜合因素會(huì)產(chǎn)生探頭雜波、 儀器雜波、 耦合雜波、焊角反射、 咬邊反射、 溝槽反射、 焊縫錯(cuò)位和上下寬度不一等情況， 進(jìn)而造成一系列非缺陷引起的反射假信號(hào)[9]。 加之施工周期短， 為避免UT 檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性不能保證， MGS 項(xiàng)目只能選擇RT檢驗(yàn)方式進(jìn)行管線焊口的缺陷評(píng)審。

表2 阿美MGS 項(xiàng)目焊縫無(wú)損檢測(cè)方法比較

3 阿美MGS 項(xiàng)目無(wú)損探傷管理

3.1 資質(zhì)說(shuō)明

MGS 項(xiàng)目焊縫無(wú)損探傷方式以RT 和UT 為主， MT 和PT 附加。 以RT 為例， 曝光操作員資質(zhì)以ASME Section V， ASNT－CP－189 標(biāo)準(zhǔn)為基本要求， 現(xiàn)場(chǎng)RT 曝光人員須2 人一組， 且最少Level I 和level II 各1 人， 對(duì)于曝光人員的認(rèn)證，需阿美公司認(rèn)證考試授權(quán)； MGS 項(xiàng)目RT 檢驗(yàn)審片流程分為三級(jí)， 第一級(jí)由RT 檢驗(yàn)公司具有l(wèi)evel III 資質(zhì)的評(píng)片員審核， 第二級(jí)由阿美公司認(rèn)證的具有l(wèi)evel III 資質(zhì)全職評(píng)片員審核， 第三級(jí)由阿美的OID （ operation inspection department） 部門(mén)審核， OID 為阿美石油運(yùn)行驗(yàn)收部門(mén)， 具有否決權(quán)。 也就是說(shuō)如果OID 審核結(jié)果不合格， 即使第一級(jí)和第二級(jí)審核合格， 也改變不了不合格的結(jié)果。 從RT 檢驗(yàn)到獲得最終報(bào)告需要3～5 天。 阿美程序Schedule－Q 中規(guī)定， 在預(yù)制車(chē)間或現(xiàn)場(chǎng)必須要有1 名阿美PID （project inspection department） 部門(mén)認(rèn)證的NDT 協(xié)調(diào)員，申請(qǐng)?jiān)S可證、 檢查焊縫、 準(zhǔn)備圖紙等。

UT 檢驗(yàn)前， 需按照API 1104[10]或ASME IX[11]規(guī)定從預(yù)檢驗(yàn)?zāi)覆娜?biāo)準(zhǔn)樣對(duì)操作設(shè)備進(jìn)行校驗(yàn)，所有UT 檢驗(yàn)人員必須通過(guò)阿美公司的資格考試認(rèn)證， 對(duì)設(shè)備調(diào)試， 數(shù)據(jù)采集、 分析人員最低要求具備資質(zhì)Level II。 對(duì)UT 設(shè)備操作和結(jié)果審核人員最低要求具備資質(zhì)Level II 或Level III， 阿美對(duì)于無(wú)損探傷人員要求需符合ANSI/ASNT CP－189[12]，也要滿足阿美項(xiàng)目程序SAEP－1142[13]等要求。

3.2 程序文件審批

阿美項(xiàng)目的程序文件審批具有一套精細(xì)完整的系統(tǒng)。 RT 檢驗(yàn)因涉及放射源的存放， 審批流程涵蓋部門(mén)多， 耗時(shí)長(zhǎng)。 總包方先確認(rèn)具有阿美Vendor Code 且有阿美資質(zhì)的第三方， 分包商準(zhǔn)備全套操作流程文件交給總包方， 總包方主管部門(mén)審核簽字后通過(guò)文控發(fā)正式Transmittal （總包方審核簽字文件） 提交給阿美項(xiàng)目方文控， 由其文控發(fā)送至主管PMT （project management department） 審核， PMT 審核后向更高一級(jí)LPD （lost prevention department） 和Proponent （項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)者） 請(qǐng)求審核。 在此過(guò)程中， 每一級(jí)審核給出的意見(jiàn)都需修改再提交請(qǐng)求審核， 過(guò)程耗時(shí)且效率低下， 程序文件審批需總包方主管人員清晰流程流轉(zhuǎn)位置， 充分協(xié)調(diào)第三方和阿美PMT 部門(mén)， 為文件審批節(jié)約時(shí)間。

3.3 無(wú)損探傷過(guò)程管理

MGS 項(xiàng)目的無(wú)損探傷主要以RT 檢驗(yàn)為主，RT 檢驗(yàn)是管道試壓前必須完成的重要環(huán)節(jié)， 是確保焊接質(zhì)量及工程安全投運(yùn)的有效手段， 也是阿美試壓文件包中最為核心的支撐性文件。 RTFI（RT for inspection） 報(bào)告包含管線焊縫信息和無(wú)損探傷結(jié)果， 管道水壓包文件在提交給阿美審核之前， 須附上完整的阿美三級(jí)認(rèn)證簽字RTFI， 同時(shí)焊縫的無(wú)損檢測(cè)合格率也會(huì)影響項(xiàng)目執(zhí)行的PQI[14]指數(shù) （project quality index， 阿美基于QMIS 系統(tǒng)數(shù)據(jù)對(duì)承包商質(zhì)量管理能力評(píng)價(jià)）。 因此， 正確控制過(guò)程， 提高檢驗(yàn)效率， 對(duì)在建項(xiàng)目意義重大。

阿美認(rèn)證的無(wú)損探傷公司操作人員技能素質(zhì)各不相同， 常出現(xiàn)因技能原因產(chǎn)生的非專(zhuān)業(yè)行為，如RT 檢驗(yàn)重影、 高低密度、 高曝光， 需重新進(jìn)行RT 檢驗(yàn)， 造成時(shí)間的浪費(fèi)。 對(duì)于RT 檢驗(yàn)的審核結(jié)果， 需遵循阿美流程嚴(yán)格審核。 若一級(jí)審核合格， 需繼續(xù)依次報(bào)獨(dú)立的阿美二三級(jí)審核直至三級(jí)RTFI 檢驗(yàn)完成； 若一級(jí)審核不合格， 二三級(jí)審核一般會(huì)默認(rèn)檢驗(yàn)結(jié)果不合格， 因此EPC 總承包企業(yè)有必要增加專(zhuān)業(yè)認(rèn)證的審核員來(lái)核實(shí)一級(jí)審核結(jié)果的正確性。 中企承包的阿美項(xiàng)目一般具有工期短、 任務(wù)重的特征， 因RT 檢驗(yàn)的電離輻射安全隱患， 一般選擇夜間進(jìn)行， 避免日間作業(yè)對(duì)于其他交叉作業(yè)的影響。 同時(shí)， 也應(yīng)考慮通過(guò)監(jiān)測(cè)射線源的能量大小， 充分利用協(xié)調(diào)員在RT 前確定焊縫位置， 必要時(shí)借助阿美PMT 部門(mén)來(lái)督促OID加快審核等方式全面提高RT 檢驗(yàn)效率。

3.4 黃金焊縫

黃金焊縫是指不參與管線試壓， 但至少須100% RT 檢驗(yàn)或UT 檢驗(yàn)來(lái)保證質(zhì)量的焊縫。 黃金焊縫是為解決常規(guī)試壓中一些難以實(shí)現(xiàn)的管線試壓?jiǎn)栴}而提出的， 比如常常遇到一些與管線焊接在一起， 不能參與試壓的設(shè)備、 閥門(mén)等， 通過(guò)選取設(shè)置合適的黃金焊縫， 能有效地解決管線試壓中存有的一些問(wèn)題[15]。

MGS 項(xiàng)目與阿美原始管線相接， 其原始管線僅可臨時(shí)停氣， 且阿美一般給出窗口時(shí)間很短，因此接口不可試壓， 只能以黃金焊縫代替管線試壓。 阿美標(biāo)準(zhǔn)對(duì)黃金焊縫的要求極為嚴(yán)格， 如阿美審核批復(fù)圖紙及施工程序文件； 組對(duì)前進(jìn)行母材的PMI、 UT、 PT、 MT， 厚度檢查， 確保焊接接頭材質(zhì)正確， 母材無(wú)分層， 坡口面無(wú)裂紋， 材料厚度達(dá)標(biāo)等； 焊接過(guò)程需阿美PMT、 PID、 QC 三方見(jiàn)證， 每焊接完一層需PT/MT 檢驗(yàn)合格后進(jìn)行下一層焊接； 黃金焊縫采用100%UT+100%RT+100%PT/MT 來(lái)確保質(zhì)量滿足阿美要求。

4 結(jié)束語(yǔ)

EPC 總承包項(xiàng)目是中國(guó)企業(yè)承包沙特阿美項(xiàng)目的主要模式之一， 隨著阿美管線不斷擴(kuò)建的需求， 中國(guó)企業(yè)在沙特管線市場(chǎng)的機(jī)會(huì)越來(lái)越多， 而焊接和無(wú)損檢測(cè)是管線擴(kuò)建項(xiàng)目中重要的一環(huán)。 面對(duì)復(fù)雜的阿美程序文件和更高一級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)要求， 筆者以阿美MGS 項(xiàng)目為例， 對(duì)阿美管線擴(kuò)建項(xiàng)目的管線等級(jí)， 特定無(wú)損探傷方式， 特別是對(duì)RT、 UT檢驗(yàn)資質(zhì)、 檢驗(yàn)程序流程、 無(wú)損探傷過(guò)程控制等均予以說(shuō)明， 為后續(xù)中資企業(yè)在阿美管線項(xiàng)目的經(jīng)營(yíng)活動(dòng)和過(guò)程控制提供一定的參考， 為無(wú)損探傷的組織和質(zhì)量管理提供一定的借鑒。