天然氣管道陡坡地段無損檢測技術

董海洋　大慶油田天然氣公司

天然氣管道陡坡地段無損檢測技術

董海洋
大慶油田天然氣公司

目前國內無損檢測技術發展迅猛，原來的射線檢測技術在運用中暴露出許多問題，特別是管道在陡坡地段的檢測難度非常大，需要進一步總結現場檢測經驗。應用中心透照法對天然氣管道陡坡地段進行檢測，可極大地提高檢測工作效率，提高檢測質量。對于坡度小于23°的地段，采用華日HR—2C型爬行器進行檢測；對于坡度大于23°的地段，采用爬行器進行檢測時，在爬行器后拴?3 mm鋼絲繩拖著爬行器，使爬行器自坡上向下方向進入管內。對于不能使用中心透照法的彎頭連接、死口連接等部位的焊口使用雙壁單影透照法，采用細顆粒膠片可提高底片的對比度、清晰度，進而提高底片質量，使底片的各項指標達到標準要求。

天然氣管道；陡坡；無損檢測；中心透照法；雙壁單影透照法

隨著大口徑天然氣輸氣管道項目的建設，射線檢測成為天然氣管道重要的無損檢測方法之一。目前國內無損檢測技術發展迅猛，原來的射線檢測技術在運用中暴露出許多問題，特別是管道在陡坡地段的檢測難度非常大，需進一步總結現場檢測經驗。

1　檢測原理

1.1中心透照法

應用射線中心透照法可使射線底片質量有所保證。使用X射線爬行器用周向射線機在天然氣管道內部中心曝光，整體焊縫的透照厚度均一，透照焦距相同。射線膠片在管道外表面沿管道環焊縫緊密貼嚴，因此膠片各處的曝光量均勻。通過合理提高管電壓來提高底片黑度。采用中心透照法也保證了底片的靈敏度。由于是周向曝光，射線束與受檢焊縫垂直，這樣就避免了橫向裂紋的漏檢。用中心透照法檢測不必考慮有效透照長度，而且不論是整個環焊縫檢測還是局部環焊縫透照或是復檢，只需要一次性曝光即可，加快了現場檢測速度，提高了工作效率。

1.2雙壁單影透照法

射線源至被檢焊縫表面的距離L1應滿足下式要求：，其中d為射線源焦點尺寸（mm），L2為工件表面至膠片的距離（mm）。

管道焊縫采用雙壁單影透照法時應滿足透照厚度比K≤1.1的要求，透照次數必須滿足標準要求。

根據《承壓設備無損檢測（JB/T4730—2005）》標準中4.1.1條和4.1.3條及表3、附錄D中圖D.4的規定［1］，確定雙壁單影透照法分段透照的次數。根據《承壓設備無損檢測（JB/T4730—2005）》標準中3.2.2條和附錄A中的規定選用T3類膠片。

2　現場檢測前準備

2.1焊縫表面質量檢測

檢查焊縫表面及兩側各50 mm范圍內的熱影響區表面質量有無掩蓋內部缺陷或造成缺陷混淆的情況，如果表面質量不合格則通知監理，由監理安排施工單位修整焊縫表面及熱影響區，在表面質量檢查合格后，方可進行X射線拍片操作。

2.2底片標識及位置

在射線底片上必須有以下標識：管線標段代號、管道樁號、焊縫編號、焊接機組號、管線規格、檢測日期等。

檢測出不合格焊口需要返修時，在射線底片上必須有返修部位標識，用R表示返修，R1表示第一次返修，R2表示第二次返修。如果超出標準規定的返修次數，則應割除此不合格焊口，重新焊接，應使用G標記表示割口后的X射線檢測。

所有定位標記和識別標記均應在底片上合理排列，并不得與焊縫重合，距離焊縫至少5mm以上。可用記號筆在管道焊縫旁明確標注定位標記的零點位置及走向，以作為對每張底片重新定位的依據。在檢測結束后，應繪制無損檢測竣工圖，將被檢測焊縫在管道上的位置明確標注出來以便于復查，底片的具體編號方式如圖1所示。

土壤養分測定采用國際農化服務中心推薦的土壤養分綜合系統評價法(ASI法)，ASI聯合浸提液[NaHCO3(0.25摩爾/升)-EDTA(0.01摩爾/升)-NH4F(0.01摩爾/升)],測定有效成分P、K、Cu、Fe、Mn、Zn含量，用磷酸鈣溶液(0.8摩爾/升)浸提，測定B、S含量。用氯化鉀溶液(1摩爾/升)浸提，測定有效鈣、鎂以及銨態氮含量[4]

圖1中A為工程代號；B為標段代號；C為樁號；D為介質流動方向；E為焊口編號；F為焊工號；G為焊接方式代號；H為焊口類型代號；I為管道規格；J為檢測日期；K為特殊標記。

圖1　編號方式

對于特殊部位的焊道應在焊口編號后面附加特殊標記，如連頭焊口為L；穿越焊口為C；跨越為K；彎頭口為W；割口焊口為G；返修口為R。

2.3像質計擺放

中心透照時應至少每隔90°放置1個像質計。像質計放在膠片側時，應按標準規定［2］的方法進行對比試驗。中心透照時象質計分別放置在0°、90°、180°、270°位置。采用雙壁單影透照法時，像質計的中心鋼絲（即第4根）應放置于有效區段的1/4位置。鋼絲橫跨且垂直于焊縫，粗絲朝向中心標記，細絲朝向搭接標記。

2.4布片

（3）按規定布置完象質計、標記帶后，自定位零點環繞布置暗袋，兩端搭接長度大于30mm，然后布置鉛質防護帶，端部用磁性壓片器壓牢。

3　現場檢測

3.1選用中心透照法

對于坡度小于23°的地段，采用華日HR—2C型爬行器進行檢測，其驅動機構采用前后雙電機驅動，以保證爬行器檢測的定位精度。

對于坡度大于23°的地段，采用爬行器進行檢測時，在爬行器后拴?3 mm鋼絲繩拖著爬行器，使爬行器自坡上向下方向進入管內。拴鋼絲繩的目的是使爬行器在下行過程中行走速度均勻，保證爬行器定位準確，同時防止爬行器行走失控。在回退過程中用鋼絲繩的回拖力輔助爬行器返回坡上，防止爬行器因電機動力不夠難以回到坡頂。這里一定要注意的是不能使用棕繩，棕繩具有相當大的伸縮彈性，在距離稍遠的情況下，由于棕繩伸縮長度不能控制，可能出現爬行器定位不準確的情況，導致有效照射場偏移，影響膠片曝光。

3.2選用雙壁單影透照法

在彎頭連接、死口連接部位，由于現場條件限制，坡度較大，無法進行中心透照法檢測。因此在透照方法的選擇上可選用雙壁單影透照法，見圖2。圖2中L0為X射線機的平移距離（mm）；L1為X射線機至工件表面距離（mm）；L2為工件表面至底片距離（mm）；T為管道單壁厚度（mm）；D0為管道外徑（mm）；F為透照焦距（mm）；g為焊縫寬度（mm）；底片布置圖中A、B、C、D、E為分段透照標記點。采用細顆粒膠片可使底片的對比度、清晰度得到保證。現場實際檢測時宜采用車用捆綁器固定射線機，這樣可使射線機在任何位置都可以固定在管道上，甚至垂直于地面的管道都可以使用。鉛字帶使用磁扣吸附，暗袋則用長形磁夾固定到被檢焊縫部位，從而達到檢測目的。

圖2　管道焊口采用雙壁單影透照法

4　結語

應用中心透照法對天然氣管道陡坡地段進行檢測，可極大地提高檢測工作效率，降低勞動強度，提高檢測質量，保證射線底片質量，是首選檢測方法。對于不能使用中心透照法的彎頭連接、死口連接等部位的焊口使用雙壁單影透照法，通過提高管電壓來增加底片黑度，采用細顆粒膠片可提高底片的對比度、清晰度，進而提高底片質量，使底片的各項指標達到標準要求。

天然氣管道陡坡地段采用何種檢測方法要根據現場具體情況，靈活選用相應的透照方法，這樣才能做到省時省力，提高工作效率。

［1］國家發展和改革委員會.承壓設備無損檢測：JB/T4730—2005［S］，北京：新華出版社，2005.

［2］上海材料所，浙江省縉云像質計廠.無損檢測射線照相檢測用線型像質計：JB/7902—2006［S］.北京：機械工業出版社，2006.

（0459）5291945、simondhy@petrochina.com.cn

（欄目主持樊韶華）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.7.035

董海洋：工程師，2013年畢業于吉林大學高分子化學與物理工程專業。

2015-05-05