劉保平,朱永,和莉園,齊濤

中國石油長慶油田分公司 技術(shù)監(jiān)測中心石油天然氣長慶工程質(zhì)量監(jiān)督站 （陜西 西安 710018）

油氣田場站工程是油氣田地面建設(shè)工程中最重要的建設(shè)項(xiàng)目之一，在油氣田地面建設(shè)過程中有著重要的作用。油氣田場站工程一般包括聯(lián)合輸油站、集油（氣）站、接轉(zhuǎn)注水站、增壓站、脫水站、卸油臺等。場站內(nèi)除了撬裝式一體化集成裝置、容器、泵類設(shè)備外，還有各類不同規(guī)格的工藝管道，工藝管道部分主要包括連接設(shè)備的管道、閥門、彎頭、三通、法蘭等。管道與彎頭、三通、法蘭之間均以焊接的形式連接，對接焊縫既有等壁厚直管對接，也有變壁厚的對接焊縫，大多數(shù)彎頭與直管的對接焊縫就是如此。角接焊縫既有小直徑管插入大直徑管形成的角接焊縫，大多數(shù)儀表接管就采用這種方式；也有直管插入法蘭中心孔對焊的焊縫，用于連接閥門的平焊法蘭就是此種形式。根據(jù)SY/T 4109—2013《石油天然氣鋼質(zhì)管道無損檢測》標(biāo)準(zhǔn)，超聲波檢測適用于壁厚T≥5 mm 且管外徑D0≥57 mm 的管道，而不適用于上述范圍以外及彎頭與直管、帶頸法蘭與直管、回彎頭與直管的焊縫[1]，從而限制了GB 50540—2009《石油天然氣站內(nèi)工藝管道施工規(guī)范（2012 版）》中無損檢測方法應(yīng)首選射線或超聲波檢測的規(guī)定范圍[2]，從實(shí)際工作中也鮮見站內(nèi)工藝管道無損檢測選用超聲波檢測的實(shí)例。對于磁粉檢測來說，由于磁軛間距應(yīng)控制在75～200 mm，且對同一檢測區(qū)要交叉垂直反復(fù)磁化兩次的規(guī)定[1]，這又使站內(nèi)工藝管道許多焊縫不能采用該方法，從而形成對于彎頭、彎管、變徑直管除射線檢測外，其余全部用滲透檢測的傳統(tǒng)做法，直管與法蘭對接焊縫、插入式接管角焊縫只有采取滲透檢測的方法最為有效。

1 設(shè)計(jì)規(guī)定中無損檢測方面存在的問題

對于設(shè)計(jì)來說，一般遵照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，由于設(shè)計(jì)人員極少有取得4 項(xiàng)常規(guī)無損檢測方法資格的，這就限制了設(shè)計(jì)文件中對于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定比較含糊，在設(shè)計(jì)文件中也很難見到有明確規(guī)定的檢測方法。圖1 所示為典型的站內(nèi)工藝管道設(shè)計(jì)藍(lán)圖，總說明中關(guān)于無損檢測的方法規(guī)定，除了檢測比例外，檢測方法依據(jù)設(shè)計(jì)文件并沒有任何參考意義。

圖1 設(shè)計(jì)藍(lán)圖中總說明的檢測規(guī)定

1.1 檢測方法選擇

1）設(shè)計(jì)文件中規(guī)定當(dāng)管壁厚度T≥5 mm 且管徑D0≥50 mm（實(shí)際應(yīng)為57 mm）[1]時(shí)，站內(nèi)工藝管道優(yōu)先選用100%超聲波檢測，同時(shí)進(jìn)行15%的射線檢測復(fù)驗(yàn)。但超聲波僅適用于同規(guī)格直管的對接焊縫，其他情況下的對接焊縫一律不適用于進(jìn)行超聲波檢測，而直管對接焊縫在實(shí)際場站工程中少之又少，絕大部分都無法采用超聲波進(jìn)行檢測。如圖2所示，站內(nèi)工藝管道，幾乎看不到直管對接焊縫。

圖2 常用站內(nèi)工藝管道圖

2）管壁厚度 T＜5 mm 或管徑 D0＜50 mm（實(shí)際應(yīng)為57 mm）[1]時(shí)，也無法采用磁粉檢測，只能用射線或滲透檢測方法。從而說明除首選射線檢測以外，其余無法用射線檢測的焊縫均應(yīng)采取滲透檢測。

1.2 檢測費(fèi)用問題

從圖1 可知，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定首選射線或超聲波檢測，而設(shè)計(jì)文件中規(guī)定優(yōu)先選用超聲波100%檢測，用15%射線抽查復(fù)驗(yàn)，就是考慮檢測成本問題。眾所周知，射線檢測具有缺陷直觀、定性、定量準(zhǔn)確、可重復(fù)性好、底片可長期保存、幾乎不受人為因素的影響等優(yōu)點(diǎn)[3]，但缺點(diǎn)是檢測成本高、速度慢，且實(shí)施檢測時(shí)由于輻射防護(hù)還要中斷附近其他作業(yè)的施工。相反，超聲波檢測對面積形缺陷敏感，例如裂紋、坡口未熔合等，檢測成本低、速度快,但缺點(diǎn)是定性困難，對檢查面的要求高，且受人為因素影響大。而檢測成本高低是控制建設(shè)工程費(fèi)用的最重要因素，因此設(shè)計(jì)文件規(guī)定寧可選擇超聲波檢測，也不愿采取射線檢測。

2 無損檢測的監(jiān)理指令問題

無損檢測指令是檢測過程中為保證工程質(zhì)量而對檢測單位提出規(guī)定要求的書面文件，一般具有強(qiáng)制性，檢測單位必須執(zhí)行。無損檢測機(jī)構(gòu)應(yīng)按照檢測指令及相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求進(jìn)行無損檢測。其工作流程一般是由施工單位對外觀檢查是否合格，并對焊縫進(jìn)行編號后向監(jiān)理單位提出無損檢測申請，監(jiān)理單位接收到無損檢測申請單后，應(yīng)現(xiàn)場核實(shí)焊縫外觀質(zhì)量、焊口數(shù)量，確認(rèn)后向檢測機(jī)構(gòu)下達(dá)無損檢測指令單[3]。然而現(xiàn)實(shí)情況往往是下發(fā)無損檢測指令的監(jiān)理人員知識水平和能力低于專業(yè)檢測人員，有時(shí)無損檢測監(jiān)理指令也違背標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)計(jì)文件的規(guī)定，導(dǎo)致現(xiàn)場無法實(shí)施檢測的情況。

2.1 監(jiān)理指令與標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)計(jì)文件的規(guī)定不一致

從圖3可看出，焊口中既有直管焊縫，也有彎頭焊口（W）、三通焊口（S）、法蘭焊口（F）。直管焊縫只要滿足壁厚T≥5 mm 且管外徑D0≥57 mm，即可選用UT 超聲波檢測，否則選用RT 射線檢測；對于彎頭、三通焊口只能選用RT 射線檢測，長頸法蘭焊口也可采用RT射線檢測或由于條件所限采用PT滲透檢測。圖3 所示的監(jiān)理指令違背了有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，也容易造成焊縫內(nèi)部缺陷的漏檢，從而給工程安全留下隱患。

2.2 現(xiàn)場無法實(shí)施的無損檢測指令

如圖4所示，磁粉檢測方法有磁軛法、觸頭法和纏繞電纜法等，纏繞電纜法只適用于焊縫中縱向缺陷的檢測，觸頭法操作不當(dāng)容易打火燒傷工件，這兩種磁粉檢測方法在工程實(shí)踐中未曾應(yīng)用于場站工藝管道檢測中，所以油氣田地面工程無損檢測方法一般采用磁軛法檢測。磁軛法檢測又分為單磁軛與交叉磁軛兩種方法，交叉磁軛適用于鋼板對接焊縫或大直徑管的對接焊縫，小直徑管道及角接焊縫一般適用單磁軛法檢測。圖4 中所示的Φ34×3 mm 的管道焊縫，無論是對接焊縫還是接管角焊縫，無法實(shí)施90°交叉磁化的規(guī)定，即在垂直于管道軸線方向上始終無法實(shí)施檢測，也就不能檢測焊縫中的橫向缺陷，所以該指令在檢測方法的選擇上是不正確的。

圖3 應(yīng)首選RT檢測而采用PT檢測的指令

圖4 無法實(shí)施磁粉檢測的指令

3 施工單位無損檢測中的常見問題

施工單位看似與無損檢測關(guān)系不大，實(shí)則有著密切的關(guān)系，有時(shí)直接影響無損檢測的順利進(jìn)行。施工單位完成焊接工作后應(yīng)先對焊縫外觀自檢合格后，再向監(jiān)理單位提出檢測申請，申請書的內(nèi)容主要有：被檢管道規(guī)格、材質(zhì)、焊接方法、檢測方法、檢測數(shù)量、檢測比例、合格級別、檢測標(biāo)準(zhǔn)等[3]，無損檢測申請單可采用電子文檔形式傳遞，但必須及時(shí)由施工單位和監(jiān)理單位雙方簽字確認(rèn)。從而要求施工單位的質(zhì)檢員要熟悉有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中對無損檢測方法、檢測比例的相關(guān)要求，也要熟悉設(shè)計(jì)文件的相關(guān)規(guī)定。

3.1 申報(bào)無損檢測的時(shí)機(jī)

無損檢測對檢測時(shí)機(jī)的要求非常重要，尤其是射線檢測，由于設(shè)備體積較大、附件繁多，現(xiàn)場檢測主要有射線發(fā)生器（通常稱之為“射線機(jī)頭”）、控制箱、電纜線等，而射線機(jī)頭不但體積、重量較大，而且對拍片時(shí)的焦距也有要求，這就使得射線檢測只能在管道焊接預(yù)制完成且未安裝之前進(jìn)行，否則一旦安裝就位，由于空間原因、射線機(jī)固定等問題而無法實(shí)施檢測，這時(shí)再給監(jiān)理報(bào)驗(yàn)，監(jiān)理再下發(fā)檢測指令就為時(shí)已晚，因此現(xiàn)場監(jiān)理的監(jiān)管在此顯得尤為重要。施工單位不能一味追求施工進(jìn)度，而應(yīng)配合檢測單位對質(zhì)量檢測合格后，再進(jìn)行下道工序的施工。

在第一、二課時(shí)，學(xué)生自讀文本自查資料自行提問，之后小組有效學(xué)習(xí)探討解決問題，徐老師跟進(jìn)梳理有效問題作為課堂上探討的論點(diǎn)，學(xué)生得到了適當(dāng)?shù)?、充分的思維開發(fā)。最終在徐老師不斷地激勵(lì)引導(dǎo)下，生生之間答疑解惑，解決問題中再生新的有價(jià)值的問題進(jìn)行進(jìn)一步的探討，盡可能地釋放了潛能，彰顯了他們獨(dú)到的本體個(gè)性。

3.2 焊縫外觀質(zhì)量檢驗(yàn)

施工單位檢查包括焊工自檢、互檢和質(zhì)量檢查員的專檢，即通常所說的“三檢制”。施工單位完成焊接工作以后，首先應(yīng)對焊縫外觀進(jìn)行檢查，如焊縫有局部凹陷或成型不良時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)或修磨。蓋面焊的焊工進(jìn)行自檢，對個(gè)別余高超高的地方允許打磨處理，但應(yīng)注意圓滑過渡到母材，不能出現(xiàn)打磨棱角或傷及母材。質(zhì)檢員對焊縫外觀檢查時(shí)，應(yīng)對整個(gè)焊縫進(jìn)行全面檢查。

1）對于射線檢測，焊縫及熱影響區(qū)的表面質(zhì)量（包括余高高度）應(yīng)經(jīng)外觀檢查合格，焊縫及熱影響區(qū)表面的狀態(tài)在底片上的影像不得掩蓋焊縫中的缺陷或與之相混淆，否則應(yīng)做適應(yīng)的修整[1]。

2）對于滲透檢測，則要求被檢表面不應(yīng)有影響滲透檢測的銹蝕、氧化皮、焊接飛濺、毛刺、鐵屑等。施工單位應(yīng)及時(shí)清除影響滲透檢測的焊接飛濺和毛刺，修整焊縫表面高低不平或局部凹坑及成型不良等明顯的外觀缺陷。

4 無損檢測單位的問題

無損檢測單位是實(shí)施焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)的主體單位，也是保證焊接質(zhì)量的最主要環(huán)節(jié)之一。檢測單位一方面要按照監(jiān)理下達(dá)的檢測指令實(shí)施操作，另一方面要對監(jiān)理指令有錯(cuò)誤或無法實(shí)施的情況及時(shí)聯(lián)系進(jìn)行溝通，進(jìn)行必要的修改或更正，但不允許以自己的意愿去按比例進(jìn)行檢測或隨意改變檢測方法，且原則上不允許私下與施工單位直接接觸。正確的操作程序如圖5所示[4]。

圖5 溶劑去除型滲透檢測的基本步驟

典型的站內(nèi)工藝管道滲透檢測PT 操作指導(dǎo)書（或叫工藝卡）。如某站內(nèi)工藝管道，規(guī)格Φ508 mm×7 mm，材質(zhì)L360M，對彎管與法蘭連接焊口進(jìn)行滲透檢測，編制的滲透檢測操作指導(dǎo)書（工藝卡） 見表1。

表1 滲透檢測操作指導(dǎo)書（工藝卡）

在工程實(shí)際檢查中，違反滲透檢測操作程序或漏檢的情況經(jīng)常發(fā)生，從而使得石油天然氣站內(nèi)工藝管道除射線檢測外的焊縫質(zhì)量處于失控狀態(tài)，給工程留下隱患。

4.1 未按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定實(shí)施操作

1）未進(jìn)行表面必要的處理就實(shí)施滲透檢測，SY/T 4109—2013 標(biāo)準(zhǔn)第8.7 條有明確規(guī)定，檢測面表面粗糙度不大于12.5 μm，實(shí)際工作中通常使用電動(dòng)鋼絲刷進(jìn)行打磨處理，即露出金屬光澤后方可開始進(jìn)行滲透檢測操作，否則即使有表面開口缺陷也因焊縫上有其他雜質(zhì)所覆蓋，滲透劑無法滲入缺陷中，檢測作用失效。實(shí)際檢查工作中由于檢測前未進(jìn)行必要的處理而產(chǎn)生的問題最多，也最常見。

2）2019 年9 月檢查某采油廠增壓站擴(kuò)建工程時(shí)，某檢測單位為遮人耳目，只噴涂了滲透劑，造成已進(jìn)行了檢測的假象，實(shí)際上省略了其他工序（圖6）。

圖6 只噴了滲透劑

3）2019年7月檢查某采油廠轉(zhuǎn)油站加熱爐工藝管道時(shí)，滲透檢測只噴涂了顯像劑，省略了前面所有的工序（圖7）。

圖7 只噴了顯像劑

4.2 焊縫存在漏檢區(qū)

一方面檢測工序不到位，另一方面焊縫底部，連接法蘭的角焊縫未進(jìn)行檢測，這種現(xiàn)象在監(jiān)督檢查中也經(jīng)常遇到（圖8）。究其原因：①檢測人員工作責(zé)任心差；②相關(guān)人員監(jiān)督檢查不到位，發(fā)現(xiàn)了也無相應(yīng)的處罰措施；③各類檢查人員不懂專業(yè)，看見了也發(fā)現(xiàn)不了問題。久而久之造成了現(xiàn)場檢測人員“偷工減料”的習(xí)慣性做法，滲透檢測只是走過場，沒有起到真正的檢測作用。

圖8 角焊縫存在漏檢

5 結(jié)束語

石油天然氣地面建設(shè)工程無損檢測中，長輸、集輸及油田注水管道主要以射線、超聲波檢測為主，而磁粉、滲透檢測幾乎用不到，而場站內(nèi)的各類儲(chǔ)罐角焊縫，由于能保證兩個(gè)磁極在垂直方向的充分接觸，加之儲(chǔ)罐材質(zhì)均為鐵磁性材料，應(yīng)優(yōu)先選擇磁粉檢測[5]。對于站內(nèi)工藝管道，大多以射線檢測為主，無法進(jìn)行射線檢測的各類角焊縫，則選用滲透檢測。然而滲透檢測在石油天然氣地面建設(shè)工程中用處并不多，往往為人們所忽視，而工程質(zhì)量事故就是從最薄弱的環(huán)節(jié)上發(fā)生的，站內(nèi)工藝管道中焊口開裂導(dǎo)致的泄漏事故也大多發(fā)生在角焊縫處。為此，提高油氣田場站工程中的滲透檢測工作質(zhì)量是保證工程平穩(wěn)運(yùn)行的基礎(chǔ)。

5.1 檢測單位應(yīng)把工作重點(diǎn)放在現(xiàn)場管理上

檢測人員工作責(zé)任心的大小與技術(shù)水平高低無關(guān)。檢測報(bào)告的結(jié)論應(yīng)以現(xiàn)場檢測的實(shí)際情況為準(zhǔn)，現(xiàn)場檢測原始資料必須保存存檔，不得隨意丟棄，必要時(shí)對每道檢測過的焊口進(jìn)行現(xiàn)場拍照并電子存檔，以備隨時(shí)查閱。

5.2 監(jiān)理應(yīng)確保無損檢測指令的準(zhǔn)確性

監(jiān)理人員必須加強(qiáng)檢測技術(shù)的學(xué)習(xí)提高，如果自身都不是太懂，只是略知一二，那就不能盡到監(jiān)理的監(jiān)管作用。場站工程中工藝管道焊口應(yīng)盡量選用射線檢測，對各類角焊縫應(yīng)提前進(jìn)行外觀質(zhì)量復(fù)查，確保外觀質(zhì)量不影響滲透檢測結(jié)論，并隨時(shí)對檢測單位的工作質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督檢查，督促施工單位及時(shí)報(bào)驗(yàn)，準(zhǔn)確把握無損檢測指令下發(fā)的時(shí)機(jī)。

5.3 建設(shè)單位適時(shí)組織質(zhì)量大檢查

場站工程相對于其他工程，由于場所固定、建設(shè)周期較長、工種繁雜、工序較多，建設(shè)單位進(jìn)行各類檢查的機(jī)會(huì)也多。因此，可利用其他工作檢查時(shí)，對無損檢測的工作質(zhì)量一并檢查。需要強(qiáng)調(diào)的是建設(shè)工程項(xiàng)目組很有必要配備1～2名無損檢測的專業(yè)人員，這樣才能真正起到工程質(zhì)量檢查的目的。