無縫鋼管無損檢測特殊過程的確認方法

趙仁順

（天津鋼管集團股份有限公司，天津300301）

無縫鋼管無損檢測特殊過程的確認方法

趙仁順

（天津鋼管集團股份有限公司，天津300301）

闡述了無縫鋼管無損檢測特殊過程確認的內(nèi)容（設備綜合性能測試、無損檢測人員資格及能力確認、無損檢測管理體系與運行評價）、方法及步驟，提出了確認結(jié)論的處置原則、確認周期及再確認的要求，強調(diào)應保留所有的確認記錄并根據(jù)確認情況形成整體確認報告。此確認方法及內(nèi)容可供鋼管制造企業(yè)在進行無損檢測特殊過程確認時參考。

無縫鋼管；無損檢測；特殊過程；確認方法；處置原則；確認周期

隨著無縫鋼管技術(shù)的發(fā)展，無縫鋼管得到了廣泛的應用，其質(zhì)量直接關(guān)系到工程質(zhì)量的好壞，因此其質(zhì)量檢測也得到了廣泛的關(guān)注。通過無損探傷技術(shù)可以在不損傷鋼管的情況下對其進行全面檢測，因此在質(zhì)量檢測中得到廣泛應用［1-3］。API Spec Q1—2013《石油天然氣行業(yè)制造企業(yè)質(zhì)量管理體系規(guī)范》規(guī)定無損檢測為需要確認的過程（簡稱特殊過程），確認應證實過程實現(xiàn)所策劃的結(jié)果的能力［4］，而沒有明確特殊過程確認的方法及具體內(nèi)容。本文闡述了鋼管無損檢測特殊過程確認的內(nèi)容、方法及步驟，供鋼管制造企業(yè)參考。

1 鋼管無損檢測特殊過程確認的內(nèi)容

鋼管無損檢測特殊過程確認的內(nèi)容分為3個部分：設備綜合性能測試、無損檢測人員資格及能力確認、無損檢測管理體系與運行評價。

1.1 設備綜合性能測試

設備綜合性能測試是對設備綜合性能、技術(shù)水平和運行能力的整體評價。無損檢測設備綜合性能測試可參照YB/T 4082—2011《鋼管自動超聲探傷系統(tǒng)綜合性能測試方法》［5］、YB/T 4083—2011《鋼管自動渦流探傷系統(tǒng)綜合性能測試方法》［6］、YB/T 4289—2012《鋼管自動漏磁探傷系統(tǒng)綜合性能測試方法》［7］等進行。

1.1.1 超聲波探傷設備

超聲波探傷設備分為鋼管管體自動超聲波探傷設備和鋼管管端自動超聲波探傷設備。鋼管超聲波自動探傷設備綜合性能測試應按探傷設備所能檢測鋼管外徑的上限和下限規(guī)格進行動態(tài)測試，測試方法、項目和指標參照YB/T 4082—2011標準進行。鋼管管體自動超聲波探傷對比樣管上人工缺陷的類型、數(shù)量和分布如圖1所示（也可根據(jù)設備特點排布）。

圖1 超聲波探傷對比樣管及人工缺陷示意

對比樣管上人工缺陷等級為ISO 10893-10∶2011《鋼管的無損檢測——第10部分：無縫和焊接鋼管（埋弧焊除外）縱向和/或橫向缺欠的全圓周自動超聲波檢測》［8］中的U2，樣管應經(jīng)具有資質(zhì)的部門測試合格。測試前，利用對比樣管內(nèi)、外壁人工缺陷將多通道儀器的各通道靈敏度校準至基準波高。

（1）周向靈敏度差測試。周向靈敏度差的絕對值不得大于4 dB。

（2）內(nèi)、外壁缺陷探傷靈敏度差測試。內(nèi)、外壁缺陷探傷靈敏度差的絕對值不得大于4 dB。對于內(nèi)、外壁缺陷采用同一報警閘門的設備，該項必須測試；對于內(nèi)、外壁缺陷采用不同報警閘門的設備，僅作測試記錄，不作最后判定依據(jù)。

（3）信噪比測試。信噪比不得小于8 dB。

（4）漏報率、誤報率測試。設備的漏報率應為0，誤報率不得大于3%。

（5）管端不可探區(qū)。對比樣管兩端的人工缺陷均應可靠報警。管端不可探區(qū)應以鋼管制造企業(yè)本探傷機組的探傷程序文件（規(guī)程）為準。

（6）評價結(jié)果及其處置。上述所有測試項目均為強制項。滿足者為合格，不滿足者為不合格。

1.1.2 渦流探傷設備

鋼管渦流自動探傷設備綜合性能測試應按探傷設備所能檢測鋼管外徑的上限和下限規(guī)格進行動態(tài)測試，測試方法、項目和指標參照YB/T 4083—2011標準進行。對比樣管上人工缺陷的類型、數(shù)量和分布如圖2所示（也可根據(jù)設備特點排布）。

對比樣管上人工缺陷等級為ISO 10893-2∶2011《鋼管的無損檢測——第2部分：無縫和焊接鋼管（埋弧焊除外）缺欠的自動渦流檢測》［9］中的E2H，樣管應經(jīng)具有資質(zhì)的部門測試合格。測試前，利用對比樣管人工孔將多通道儀器的各通道靈敏度校準至基準波高。

（1）周向靈敏度差測試。周向靈敏度差的絕對值不得大于3 dB，對于外徑≥100 mm的鋼管不得大于4 dB。

（2）信噪比測試。信噪比應不小于10 dB。對于外徑≥100 mm的鋼管，此值應不小于8 dB。

（3）漏誤報率測試。設備的漏報率應為0，誤報率應不大于3%。

（4）管端不可探區(qū)。對比樣管兩端的人工缺陷均應可靠報警。管端不可探區(qū)長度應以鋼管制造企業(yè)的探傷程序文件（規(guī)程）為準。

（5）評價結(jié)果及其處置。上述所有測試項目均為強制項。滿足者為合格，不滿足者為不合格。

1.1.3 漏磁探傷設備

鋼管漏磁自動探傷設備綜合性能測試應按探傷設備所能檢測鋼管外徑的上限和下限規(guī)格進行動態(tài)測試，測試方法、項目和指標參照YB/T 4289—2012標準進行。對比樣管上人工缺陷的類型、數(shù)量和分布如圖3所示（也可根據(jù)設備特點排布）。

圖2 渦流探傷對比樣管及人工缺陷示意

圖3 漏磁探傷對比樣管及人工缺陷示意

對比樣管上人工缺陷等級為ISO 10893-3∶2011《鋼管的無損檢測——第3部分：無縫和焊接（埋弧焊除外）鐵磁性鋼管縱向和/或橫向缺欠的全圓周自動漏磁檢測》［10］中的F2，樣管應經(jīng)具有資質(zhì)的部門測試合格。測試前，利用對比樣管內(nèi)、外壁人工缺陷將多通道儀器的各通道靈敏度校準至基準波高。

（1）周向靈敏度差測試。周向靈敏度差的絕對值不得大于3 dB。對于外徑≥100 mm的鋼管，周向靈敏度差不得大于4 dB。

（2）信噪比測試。外壁缺陷信噪比應不小于8 dB。

（3）漏誤報率測試。設備的漏報率應為0，誤報率不得大于3%。

（4）管端不可探區(qū)。對比樣管兩端的人工缺陷均應可靠報警。管端不可探區(qū)長度應以鋼管制造企業(yè)的探傷程序文件（規(guī)程）為準。

（5）評價結(jié)果及其處置。上述所有測試項目均為強制項。滿足者為合格，不滿足者為不合格。

1.1.4 磁粉探傷設備

測試應按探傷設備所能檢測鋼管外徑的上限規(guī)格進行動態(tài)測試，具體測試項目和指標可參照NB/ T 47013.4—2015《承壓設備無損檢測第4部分：磁粉檢測》［11］的要求進行。

（1）系統(tǒng)靈敏度測試。采用A1-30/100型標準靈敏度試片進行測試。如果試片上的磁痕能清晰顯示，表明設備綜合性能試驗符合要求，則判定為系統(tǒng)靈敏度合格；反之，為不合格。

（2）磁懸液沉淀濃度測定。對于循環(huán)使用的磁懸液，應采用梨形沉淀管，用測量容積的方法來測定磁懸液沉淀濃度。磁懸液沉淀濃度應符合表1的規(guī)定。

表1 磁懸液沉淀濃度

（3）黑光輻照度測定。采用熒光磁粉檢測時，要求所用黑光燈在距工件表面380 mm處的輻照度≥1 000 μW/cm2。黑光燈的輻照度應使用經(jīng)校準并在有效期內(nèi)的黑光輻照計進行測量。缺陷磁痕顯示的評定應在暗室或暗處進行，暗室或暗處可見光的照度應不大于20 lx［12］。

（4）評價結(jié)果及其處置。上述所有測試項目均為強制項。滿足者為合格，不滿足者為不合格。

1.2 無損檢測人員資格及能力確認

無損檢測人員資格及能力確認是指對操作設備的無損檢測人員持證情況及操作水平的驗證。確認無損檢測人員資格依據(jù)ISO 9712∶2012《無損檢測——人員資格鑒定與認證》標準［13］。無損檢測人員資格及能力確認的方法如下。

1.2.1 無損檢測人員的資格和要求

從事鋼管無損檢測的人員，應按ISO 9712∶2012或等效標準取得相應等級的無損檢測人員資格證書。從事此類工作的檢測人員分為兩類：一類為探傷報告簽發(fā)人員，另一類為探傷設備操作人員。探傷報告簽發(fā)人員可以同時是探傷設備操作人員，反之則不可以。對探傷報告簽發(fā)人員和探傷設備操作人員的任職要求如下。

（1）探傷報告簽發(fā)人員。探傷報告簽發(fā)人員應具有相應探傷方法的2級人員的資格。

（2）探傷設備操作人員。探傷設備操作人員應具有相應探傷方法的1級或2級人員的資格。

1.2.2 無損檢測人員的能力確認

各探傷機組應建立對無損檢測操作人員考核評價方案、考核評分標準，保留考核評價記錄。當無損檢測人員對其相應資格的無損檢測項目（如超聲波、渦流、漏磁、磁粉）負責時，應具有下述能力并應在現(xiàn)場對其能力進行確認。

（1）探傷報告簽發(fā)人員。對其負責的無損檢測項目出具探傷報告。抽查每個探傷機組的探傷報告的數(shù)量不應少于10份。

（2）探傷操作人員。對其負責的無損檢測設備能夠熟練操控、校驗調(diào)試、判別缺陷和記錄結(jié)果。

1.2.3 評價結(jié)果及其處置

“無損檢測人員的資格”要求為強制項，滿足者為合格，不滿足者為不合格；“無損檢測人員能力的確認”的總分為100分，評價得分在90分（含90分）以上者為合格，評價得分在90分以下者為不合格。

1.3 無損檢測管理體系與運行評價

無損檢測管理體系與運行評價是指對為維護無損檢測管理體系制定規(guī)程、運行實施、監(jiān)督核查等情況的評價。無損檢測管理體系與運行的評價方法如下。

1.3.1 無損檢測管理體系與運行評價內(nèi)容

無損檢測管理體系與運行評價內(nèi)容及評分標準見表2。

1.3.2 評價結(jié)果及其處置

上述所有項目評價的總分為100分，各項的分值可以根據(jù)企業(yè)的具體情況分配。評價得分在90分（含90分）以上者為合格，評價得分在90分以下者為不合格。

表2 無損檢測管理體系與運行評價內(nèi)容及評分標準

2 鋼管無損檢測特殊過程確認結(jié)論及其處置

鋼管無損檢測特殊過程確認結(jié)論應以設備綜合性能測試、無損檢測人員資格及能力確認、無損檢測管理體系與運行評價的情況為依據(jù)，以各部分確認的結(jié)果為基礎，注重部分確認和整體確認相結(jié)合，既要防止主觀判斷，又要防止以偏概全。確認結(jié)論分為合格和不合格。

2.1 合格

合格是指設備綜合性能測試、無損檢測人員資格及能力確認、無損檢測管理體系與運行評價均分別達到相應的要求。

2.2 不合格

不合格是指設備綜合性能測試、無損檢測人員資格及能力確認、無損檢測管理體系與運行評價存在未達到相應要求的情況（特別是強制項）。

2.3 確認結(jié)論的處置

確認結(jié)論為合格的，該無損檢測特殊過程可以投入使用；確認結(jié)論為不合格的，可以在規(guī)定時間內(nèi)進行整改，之后重新進行確認，重新確認合格后可投入使用。

3 鋼管無損檢測特殊過程確認周期及再確認

鋼管無損檢測特殊過程確認周期為1年。整體確認合格后，當部分內(nèi)容出現(xiàn)重大變更時（如設備出現(xiàn)重大故障修復后、新增探傷操作人員等），應對變更內(nèi)容進行再確認。

4 記錄與報告

鋼管無損檢測特殊過程確認中生成的所有記錄應予以保存，并根據(jù)確認情況形成確認報告。

5 結(jié)語

對探傷設備綜合性能測試的結(jié)果應形成測試報告和測試（鑒定）證書，并由具有相應探傷方法的3級人員批準，建立對無損檢測人員的考核評價方案及考核評分標準。作為對相應的無損檢測人員能力確認的依據(jù)，應保留確認過程中生成的所有記錄，最終形成整體確認報告［14-16］。

鋼管制造企業(yè)可根據(jù)企業(yè)實際情況，對鋼管無損檢測特殊過程進行確認，但確認時至少應包含設備綜合性能測試、無損檢測人員資格及能力確認、無損檢測管理體系與運行評價等3部分內(nèi)容。

［1］劉軍華.URP系列自動超聲波探傷機在無縫鋼管生產(chǎn)中的應用［J］.鋼管，2010，39（3）：60-64.

［2］趙毅，張鉞.超聲波無損檢測技術(shù)在鋼管檢測中的應用［J］.中國新通信，2012（17）：78-79.

［3］常少文.油井管超聲波自動探傷系統(tǒng)的研制與應用［J］.鋼管，2011：40（2）：57-61.

［4］API Spec Q1—2013石油天然氣行業(yè)制造企業(yè)質(zhì)量管理體系規(guī)范［S］.2013.

［5］YB/T 4082—2011鋼管自動超聲探傷系統(tǒng)綜合性能測試方法［S］.2011.

［6］YB/T 4083—2011鋼管自動渦流探傷系統(tǒng)綜合性能測試方法［S］.2011.

［7］YB/T 4289—2012鋼管自動漏磁探傷系統(tǒng)綜合性能測試方法［S］.2012.

［8］ISO 10893-10∶2011鋼管的無損檢測——第10部分：無縫和焊接鋼管（埋弧焊除外）縱向和/或橫向缺欠的全圓周自動超聲波檢測［S］.2011.

［9］ISO 10893-2∶2011鋼管的無損檢測——第2部分：無縫和焊接鋼管（埋弧焊除外）缺欠的自動渦流檢測［S］. 2011.

［10］ISO 10893-3∶2011鋼管的無損檢測——第3部分：無縫和焊接（埋弧焊除外）鐵磁性鋼管縱向和/或橫向缺欠的全圓周自動漏磁檢測［S］.2011.

［11］NB/T 47013.4—2015承壓設備無損檢測第4部分：磁粉檢測［S］.2015.

［12］王琪.磁粉檢測在壓力容器檢驗中的運用［J］.大眾商務，2009（9）：286-287.

［13］ISO 9712∶2012無損檢測——人員資格鑒定與認證［S］. 2012.

［14］趙仁順.ISO和ASTM標準中無縫鋼管探傷方法對比分析［J］.鋼管，2014，43（5）：75-82.

［15］趙仁順.超厚壁鋼管內(nèi)壁缺陷的超聲波探傷方法研究［J］.鋼管，2010，59（5）：55-59.

［16］趙仁順，梁志農(nóng).超聲波檢測鋼管管體分層缺陷方法的研究與應用［J］.鋼管，2012，41（6）：72-75.

Validation Method for Seamless Steel Tube NDT Special Processes

ZHAO Renshun
（Tianjin Pipe（Group）Corporation，Tianjin 300301，China）

Elaborated are all the contents，methods and procedures of the seamless steel tube NDT special process as to be validated（i.e.，equipment comprehensive performance testing，verification of NDT operator qualification and competence，and evaluation of the NDT management system and its operation，etc）.Also proposed are the principle for disposal of the validation conclusion，and requirements for validation frequency and re-validation.It is emphasized that all the records from the validation activities should be retained，and a general validation report should be prepared based on the validation activities.The above mentioned validation method and scope are worth using as reference for steel pipe makers to perform validation of NDT special processes.

seamless steel tube；NDT；special process；validation method；principle disposal；validation frequency

TG115.28

B

1001-2311（2016）04-0074-05

2015-11-24；修定日期：2015-12-26）

趙仁順（1969-），男，高級工程師，探傷管理科科長，從事鋼管的無損檢測技術(shù)管理工作。