油氣集輸管線焊接質(zhì)量安全評價
作者:楊大慶 侯鐸 劉輝
評論: 更新日期:2012年03月11日
這些缺陷產(chǎn)生的原因在于管線焊接過程中焊接質(zhì)量的控制存在問題。如焊口邊緣不清潔;焊條或焊劑未按規(guī)定焙烘;焊芯銹蝕或藥皮變質(zhì)、剝落;焊縫邊緣殘留熔渣;焊接速度控制不當?shù)纫幌盗胁僮鞑划敹l(fā)的。為避免氣孔、未焊透以及脆性極大等缺陷,在長輸油氣管線焊接過程中應(yīng)特別注意選擇合適的工藝參數(shù),嚴格控制焊接材料使用范圍以及焊接速度。
1.3 X射線探傷檢測及缺陷分析
??? 觀察1.2理化性能檢測中拉伸試樣斷口發(fā)現(xiàn):焊縫處部分拉伸試樣、焊縫沖擊試樣存在明顯未焊透和氣孔兩種缺陷。為進一步驗證缺陷,對試樣進行X-rays探傷證實焊縫處確實存在未焊透、條孔等缺陷。按JB/T 4730—2005《承壓設(shè)備無損檢測》評定:該管線試樣Ⅳ級片6張,其中未焊透缺陷最大尺寸為9mm,存在7mm的條孔缺陷。檢測試樣焊縫左右兩側(cè)管體壁厚發(fā)現(xiàn),焊縫左、右兩側(cè)平均壁厚分別為8.06mm和7.59mm。綜合數(shù)據(jù)顯示該管線在外加應(yīng)力作用下,發(fā)生應(yīng)力集中從而造成管線損傷、破壞的可能性較大。如能在該管線正常運行期間進行無損檢測,便可及時發(fā)現(xiàn)并修補缺陷,亦可延長該管線的使用壽命,且對管線的生產(chǎn)運行不產(chǎn)生任何影響。
1.4 顯微組織及夾雜物分析
??? 顯微組織及夾雜物分析結(jié)果表明:管線母材顯微組織為鐵素體+珠光體,有少量帶狀組織,且晶粒度為7.5級(圖5);熱影響區(qū)組織為鐵素體+珠光體,晶粒度分布極不均勻,范圍為5.5~9.5級(圖6);焊縫熔池組織為鐵素體+少量珠光體+少量魏氏組織,晶粒度為8.5級(圖7、8)。綜合評定該管線焊縫熔合情況為完全熔合。
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??? 綜合以上結(jié)果發(fā)現(xiàn):管線選材、加工等工藝性能符合要求;焊縫處存在未焊透、氣孔、疏松以及夾雜等缺陷,其中發(fā)現(xiàn)未焊透缺陷最大尺寸為9mm,存在7mm的條孔缺陷;管線試樣焊縫拉伸試樣中存在1.86mm×1.04mm的氣孔缺陷;焊縫處硬度高于左右兩側(cè)母材硬度,且母材、焊縫、熱影響區(qū)晶粒度相差較大。這些因素的積累極大程度地造成管線在運行期間發(fā)生損失或失效。因而提出對油氣集輸管線進行定期安全監(jiān)督檢驗,發(fā)現(xiàn)缺陷、立即修補的措施:加強管材及其焊接質(zhì)量的檢驗,從管線建設(shè)初期抑制管線損傷或失效;集輸管線生產(chǎn)運行過程中,按規(guī)定進行維護、保養(yǎng),加強巡線、加強對集輸管線的監(jiān)控、監(jiān)管力度;充分利用數(shù)字管道技術(shù),通過全方位的收集管道沿線及周邊信息對管線進行實時監(jiān)控以及周期性監(jiān)測檢驗,全面提高集輸管線環(huán)境保護管理的針對性和有效性。
2 結(jié)論及建議
??? 通過實驗,發(fā)現(xiàn)該集輸管線主要存在兩方面安全問題:①焊縫與母材強度相近,但兩者沖擊韌性相差較大,該管線長時間在高壓環(huán)境下服役局部產(chǎn)生開裂或損傷;②該管線在外加應(yīng)力作用下,經(jīng)過長時間的疲勞作用發(fā)生應(yīng)力集中從而造成管線損傷、破壞。
??? 集輸管線焊接質(zhì)量及安全性應(yīng)從以下方面控制:①嚴格按照標準對管線焊接質(zhì)量進行控制;②焊口檢查與清理,鋼管對口、焊前預(yù)熱等操作工序應(yīng)嚴格把關(guān);③加強焊接過程控制以及焊縫返修;④周期性監(jiān)控并對焊縫進行無損檢測,從而保證管線的正常運行。
參考文獻
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