浅析石油天然气钢质管道的无损检测

摘要：随着社会经济的不断进步，石油天然气已经越发的成为我国的重要生产生活资源,小到百姓的日常生活,大到企业的生产乃至国防建设,都离不开石油及天然气这些重要资源的供给。在国际标准中,通常都是运用钢质管道来输送石油天然气,这样一来，如何保证钢质输送管道安全有效的运行，已经成为石油天然气钢质管道无损检测的一个重要课题。

关键词：石油；天然气；钢制管道；无损检测；原则；方法

中图分类号：F407文献标识码： A

1. 石油天然气钢质管道无损检测的原则

1.1 由于射线、超声、磁粉和渗透等检测方法都具有各自的优点和局限性，为提高检测结果的准确性，应根据被检产品的材质、制造方法、工作介质、使用条件和失效模式，预计可能产生的缺欠种类、形状、部位和取向，选择最合适的无损检测方法。

1.2射线和超声检测主要用于检测石油天然气钢质管道对接接头内部的缺欠；磁粉检测主要用于钢质管道焊接接头表面及近表面的缺陷；渗透检测主要用于检测钢质管道焊接接头表面开口的缺欠。

1.3石油天然气钢质管道对接接头内部的面状缺欠，宜采用超声检测；管道对接接头内部的体积状缺欠及薄壁管对接接头，通常采用射线检测。

1.4铁磁性材料表面检测时，宜优先采用磁粉检测。

1.5 当采用两种或两种以上的检测方法对石油天然气钢质管道的同一部位进行检测时，应符合各自的合格级别。如采用同种检测方法、不同检测工艺进行检测，当检测结果不一致时，应以质量级别最差的级别为准。

1）每种检测方法都有它的长处和不足，都不是万能的，应根据具体情况具体处理。射线检测具有便于定性、定量，直观，有据可查，可存档等特点；主要用于石油天然气钢质管道中、薄壁管对接接头内部缺欠的检测，对于体积状缺欠（如气孔、夹渣、体积状未焊透等）检出率高，但对于厚壁管道对接接头中的面状缺欠检出率较低。超声检测主要用于石油天然气钢质管道中、厚壁管对接接头内部的面状缺欠（如裂纹、未熔合等）的检测；但定性难度大，受客观条件影响严重。磁粉检测仅适用于铁磁性材料焊接接头表面和近表面缺欠的检测；对线状缺欠检出率高，对点状缺欠检出率低。渗透检测主要用于检测焊接接头表面开口的缺欠，对点状缺欠特别敏感，对宽而浅的线状缺欠检出率较低。

2）鉴于上述原因和压力容器检测常规方法的特点，当采用两种或两种以上的检测方法对同一部位进行检测时，应符合各自的合格级别。如采用同种检测方法、不同检测工艺进行检测，当检测结果不一致时，应以质量级别最差的级别为准。返修部位的检测应采用原检测方法和工艺进行。例如凡超声检测不合格的，必须采用超声波复检。

3）焊缝、焊接接头和对接接头的概念。

焊缝和焊接接头是两个不同概念。焊缝是指焊件焊接后新形成的结合部分。焊接接头是指用焊接方法连接的接头（简称焊头）。焊接接头包括焊缝、熔合区和热影响区。焊接接头主要形式有对接接头、T型接头、十字接接头、角接接头等。

2 石油天然气钢质管道无损检测的检测方法

2.1直管段管道对接环焊缝无损检测方法

1）直管段管道对接环焊缝采用100%射线探伤。

2）对于坡度小于35°直管段部分，优先采用X射线管道爬行器进行单壁单影中心内透法检测。

3）对于坡度大于或等于35°直管段部分，因X射线管道爬行器最大爬坡度限制，不能完成检测作业，拟采用定向X射线探伤机进行双壁单影外透法检测。

4）所有检测过程应严格执行射线检测工艺规程相关要求及客户需求。

2.2 热煨弯头与直管段对接环焊缝无损检测方法

1）热煨弯头与直管段对接环焊缝采用100%射线探伤。

2）热煨弯头曲率半径一般小于X射线管道爬行器转弯半径（7D），拟使用定向X射线探伤机进行双壁单影外透法检测。

3） 所有检测过程应严格执行射线检测工艺规程相关要求及相关部门要求。

2.3 冷弯管段对接环焊缝无损检测方法

1）冷弯管段对接环焊缝采用100%射线探伤。

2）冷弯管段曲率半径一般大于X射线管道爬行器转弯半径（7D），优先采用X射线管道爬行器进行单壁单影中心内透法检测。

3）由于敷设坡度限制不能使用X射线管道爬行器的部分，拟使用定向X射线探伤机进行双壁单影外透法检测。

4）所有检测过程应严格执行射线检测工艺规程相关要求及客户需求。

2.4穿越及死口段对接环焊缝无损检测方法

1）穿越及死口段对接环焊缝采用100%射线探伤和100%超声波探伤。

2）射线检测

满足管道爬行器使用条件且时间许可，可采用管道爬行器进行检测。当死口距离未焊接管口较远或急需检测结果时，采用定向X射线探伤机进行双壁单影透照。

3）超声波检测

使用A型显示脉冲反射式超声波探伤仪进行检测。

采用频率为4-5MHz，前沿距离不大于12MM，晶片尺寸不大于96的方晶片斜探头。检测外径159mm管线环缝时，宜采用5MHz的方晶片小管径专用探头。探头镜片边长不应大于8mm，前沿不应大于10mm，且探头的接触面应与管壁对中，吻合良好。

耦合剂应选用机油、甘油及浆糊等耦合透声性能良好的耦合剂

试块：SGB试块、SRB试块。其中SGB用于测定超声波仪器、探头、和系统的性能以及对仪器做调整和校验。SRB试块用于比较焊缝根部未焊透深度

焊缝表面应经过外观检验合格，当焊缝表面及探伤面的不规整影响到检验结果评定时，应做适当修磨，并作圆滑过度

4）所有检测过程应严格执行超声检测工艺规程相关要求及客户需求。

2.5站场、阀室内工艺管道无损检测方法

1）站场、阀室内焊口主要为直管与法兰、弯头等管件连接的对接接头，要求进行100%射线检测。角接焊缝要求100%表面检测。

2） 射线检测

根据实际情况及钢管直径，按照标准的要求，采用三种透照方式。环缝中心内透法、双壁单影法、双壁双影法。阀门处焊口透照，应采用补偿技术填补工件较薄部分（直管段部分），以达到合格的透照质量。具体做法为：透照前应采用与管材材质近似的补偿块先把直管段边垫平后，再贴片透照。

3）表面检测

采用溶剂去除型着色渗透检测剂对站场、阀室内焊口角接焊缝进行渗透检测。

2.6质量管理保证措施

1）检测人员必须要经过专门的技术培训，取得相应的资格证书后，方能进行与其相应的无损检测工作。

2）检测设备要做到专人负责，专人保管。定期进行维修保养以及周期性校验。

3）做好材料 、设备的进场验收。验证内容为：规格型号、生产日期、有效期、合格证明文件、检定证书等。

4）建立设备器具台帐。内容包括：设备名称、规格型号、生产厂家、数量、校准周期、使用部门等。

5）无损检测不合格产品，由技术部负责组织有关人员进行处理。分析不合格产品产生的原因，制订纠正措施。

6）对检测全过程、质量记录、报告、用户反馈信息进行分析，以查明和消除不合格品的潜在原因。

7）检测组负责对底片、报告等检测产品进行包装和防护，以保证检测产品不受损坏，按期交付。

3.结束语：

分析国内外现有研究工作基础,剖析石油天然气钢质管道无损检测技术研究的重点和难点,结合我国天然气管道制造情况、施工特点等实际情况,着力研究具有自主知识产权的天然气长输管道无损检测技术,并探索无损检测的定量评价方法,均具有非常重要的战略意义和经济价值.

参考文献：

[1]无损检测,金属管道熔化焊环向对接接头射线照相检测[S].

[2]现场设备、工业管道焊接工程施工规范[S].

[3]中国石油天然气行业标准石油天然气钢质管道无损检测[S].北京:石油工业出版社.

[4]石油天然气钢质管道无损检测,